塞尺厚度测量结果的不确定度评定

　　1、测量方法

　　用电子数显壁厚千分尺(以下简称千分尺)直接测量塞尺厚度。

　　2、数学模型

式中H———塞尺厚度测量结果;

　　L———测量塞尺片第 i 点的千分尺的读数;

　　δ1———测量重复性引入的标准不确定度;

　　δ2———塞尺厚度不均匀引入的标准不确定度;

　　δ3———测力造成的压陷变形引入的标准不确定度;

　　δ4———塞尺片与平面测头不完全接触引入的标准不确定度。

　　3、标准不确定度的评定

　　(1)千分尺示值误差引入的标准不确定度u(L)因千分尺的示值误差不超过±1μm，以均匀分布估计，故引入的标准不确定度为：

　　(2)测量重复性引入的标准不确定度u(δ1)

　　用千分尺对1mm 塞尺片的同一点重复测量10次，得到测量结果如下(单位：mm)：1.006、1.005、1.005、1.005、1.006、1.005、1.005、1.005、1.005、1.006

　　(3)塞尺厚度不均匀引入的标准不确定度u(δ2)由实际检测的数据可知，塞尺片本身的厚度变化量一般不超过2μm，以均匀分布估计，故

　　4)测力造成的压陷变形引入的标准不确定度u(δ3)测量时，塞尺的一面与平面测头接触，由于是平面对平面的接触，变形量可以忽略不计;另一面是球形测头与塞尺片接触，变形量不能忽略。根据公式:

式中：f———变形量(μm);

　　p———测量力(N);

　　d———球形测头直径(mm);

　　Ki———不同情况下的材料系数。

　　球形测头的材料为合金钢，塞尺的材料为钢，则Ki=0.306。故：

　　(5)塞尺片与平面测头不完全接触引入的标准不确定度u(δ4)塞尺片与平面测头的接触是平面对平面的接触，由于塞尺本身的原因造成了与平面测头的接触必然存在着间隙，估计该间隙不超过1μm，则由于塞尺片与平面测头不完全接触引入的标准不确定度为：

　　由数学模型H=L+δ1+δ2+δ3+δ4可知，各输入量的灵敏系数均为1，且各输入量之间不存在明显的相关性。故：

　　(2)标准不确定度汇总表

　　3)合成标准不确定度的计算

　　5、扩展不确定度的评定

　　由不确定度汇总表可知，对测量结果的不确定度以正态分布估计，取k=2，对应的置信概率约为95%。