万能角度尺测量结果不确定度评定

　　1　概述

　　1·1　测量方法:依据JJG33-2002《万能角度尺检定规程》。

　　1·2　环境条件:检定室的温度为(20±10)℃。检定前,将万能角度尺及标准器置于检定室内平板上平衡60分。

　　1·3　测量标准:2级角度块,量程为15°10′~90°。

　　1·4　被测对象:角度规(分度值2′),以标称值为90°角度来分析评定。

　　1·5　测量过程:角度尺的示值误差(角值偏差)由角度尺对角度块直接测量,与标准角度比较其差值而获得。

　　1·6　评定结果的使用

　　符合上述条件下的测量结果,可使用本不确定度的评定结果。

　　2　数学模型

　　Δa=a-as

　　式中:Δa—角度尺的测角偏差值;a—测量读数值;as—标准角度块的名义值,为常数。

　　3　输入量的标准不确定度评定

　　3·1　读数误差引入的标准不确定度u(a)的评定

　　(1)读数对线误差影响估算的分量u(a1)

　　检定分度值2′的角度尺,采用对线读数原理。读数误差最大为分度值的1/2,即1′。其方差值可假设半宽为a=1′的矩形分布方差a2/3与正态分布a2/9之间的值(a2/ 6),即近似三角分布:

　　u(a1)=1/ 6≈0·4′

　　估计u(a1)的相对不确定度为10%,故:

　　v(a1)=(1/2)×{(10/100)-2}=50

　　(2)由被测角度尺和标准器(角度块)的工作面影响估算的分量u(a2)

　　由被测角度尺的工作面影响估算的分量u(1)

　　角度尺工作面的平面度不大于0·003mm,而角度尺的工作面长为70mm;由此产生的角度误差不大于9″≈0·15′。该值为等概率分布。

　　由标准器(角度块)的工作面影响估算的分量u(2)角度块工作面的平面度不大于0·6μm,其影响分量可忽略不计。

　　u(a2)=u(1)=0·09′　v(a2)=50

　　u(a)2=u2(a1)+u2(a2)=0·42+0·092=0·1681

　　(′)2

　　u(a)=0·41′

　　v(a)=0·414/(0·44/50+0·094/50)=54

　　3·2　标准角度块的角值误差估算的分量u(as)

　　该2级角度块检定证书给出的角度偏差最大不超过10″=0·17′。依分析该值应为等概率分布:

　　u(as)=0·17/ 3=0·10′

　　依角度块测量不确定度分析,由测角仪测量该角度块角值的测量不确定度分析可知,u(as)有较高的置信概率。设其相对不确定度为10%,则:

　　v(as)=(1/2)×(10/100)-2=50