万能测长仪的测量不确定度

　　万能测长仪是计量室中常用的光学计量仪器,我厂检测活塞所用的专用量规是在万能测长仪上用比较法进行测量的。

　　1　仪器的工作原理概述

　　(1)仪器的设计满足阿贝原理,其测量轴成水平安置,主轴的轴线位置上装有0~100mm玻璃标准尺。

　　(2)万能测长仪以尾管测量头定位(内测时以尾管上测钩触点定位),以主轴测量头位置的变化量代表被测工件的实际尺寸(绝对测量)或被测件与标准件的尺寸差(相对测量)。主轴测量头位置的变化,引起同轴标尺的等量移动,通过读数显微镜测出标尺的移动量即得测量结果。仪器的构造如图1。

　　2　万能测长仪测量装置的不确定度分析

　　现以标称尺寸为D= (76.5±0.009) mm专用量规测量为例,测量温度为20.5℃

　　(1)万能测长仪的标准不确定度分量外尺寸测量时仪器的误差为±1.5μ_m(说明书给出)在测量范围内,误差分布符合正态分布,覆盖因子k=3,其标准不确定度为:u₁=1.5/3μ_m=0.50μ_m

　　(2)标准量块的标准不确定度分量因标准量块为70mm与6.5mm两量块的组合体,标准量块的极限误差限四等量块为ΔL=(0.2+2L)覆盖因子k=3

     　标准量块的标准不确定度分量:

　　(3)温度标准不确定度分量

　　　其误差分布呈三角形分布,覆盖因子取,温度标准不确定度分量为:

　　(4)仪器分辨率标准不确定度分量

       仪器的最小分度值为1μ_m,误差为0.1μ_m,且分布为均匀分布,其标准不确定度分量为  

　　(5)测量力的标准不确定度分量

　　由于测力是由重锤提供的,在整个测量示值范围内测量力较为稳定(大小/方向均不改变),由此而产生的测量力误差可忽略不计,因此标准不确定度分量u₅=0。

　　(6)上述各标准不确定度分量间互不相关,其合成标准不确定度为

　　(7)装置的扩展不确定度: