圆柱度测量仪示值不确定度评定

　　0 引言

　　圆柱度仪是测量圆柱度等形位公差的测量仪器。对于它的检定依据JJG429)20005圆度、圆柱度测量仪检定规程6。该规程规定了圆柱度仪的检定项目及方法,其中对圆柱度仪示值误差的检定是通过测量标准圆柱体的圆柱度,将测得值与标准值比较求得该圆柱度仪的示值误差。这就首先要求标准圆柱体的标准值准确、可靠,对于高精度圆柱度仪尤其如此。标准圆柱体的标准值如何获得?规程中并没有说明,目前国家对此也没有一个完善的量值传递体系。我厂新进一台英国泰勒公司生产的TR290圆柱度测量仪,其技术参数中只是提供了影响圆柱度仪示值误差的各项参数:仪器径向误差、立柱直线度、立柱与主轴的平行度和自动调平误差等。为了对应我国圆柱度测量仪检定规程JJG429)2000,我们根据测量不确定度与误差的区别与联系,参考TR290其它各项参数的检定结果,对圆柱度测量仪示值不确定度进行了分析。

　　1 JJG429)2000中圆柱度仪示值误差检定方法及存在的问题

　　JJG429)20005圆度、圆柱度测量仪检定规程6第7.3.13.2条中规定圆柱度示值误差检定方法为:

　　将标准圆柱体(575mmx300mm)安装在工作台上,调整其与主轴旋转中心重合,对行程长度较大的圆柱度仪采用截面法在300mm高度范围内取不少于10个截面对标准圆柱体进行圆柱度测量,重复测量5次,取其平均值与圆柱度标准值之差作为该圆柱度仪的示值误差。

　　此检定方法存在3个问题;

　　1)标准圆柱体的溯源问题,目前国家对此没有一个完善的量值传递体系,由于圆柱度是包含母线直线度、圆度、锥度等的综合形位误差,上级机关一般采用所谓高精度圆柱度仪对标准圆柱体进行检定,而对此仪器的检定采用的又是标准圆柱体,这就存在一个溯源问题,无法保证圆柱度测量仪示值误差检定精度。

　　2)标准圆柱体价格昂贵,检定费用高,且容易变形、生锈,这些都影响其使用。

　　3)规程中的标准圆柱体长300mm,不能满足行程较大的圆柱度仪的检定需要,如我厂新进的TR290圆柱度测量仪,它的测量高度为500mm。

　　2 测量不确定度与误差的区别和联系

　　误差是测量结果与真值之差,由于真值不可得,一般以约定真值代之。不确定度是对测量结果的可能误差的度量,它是通过对测量过程中方法、条件等可能影响测量结果的各种因素进行分析得到。误差是一个结果,有正值与负值之分,而测量不确定度表征一个可能的范围。一切测量结果都不可避免地具有不确定度,同样,一切测量结果都不可避免地具有误差。两者既有区别又有联系。例如一个测量值为10.01mm,测量不确定度U95=0.02mm,我们不知道它的测量误差具体为多少,但我们可以说它的可能误差以95%的概率在-0.02~0.02mm之间。据此,我们可以用测量不确定度分析评定的方法解决圆柱度示值误差检定存在的问题。