小直径塞规的测量

　　1.测量方法

　　传统的塞规直径的测量方法是用量块、比较仪进行比较测量,而用激光径孔仪测量塞规直径是用直接测量,测量时,只需将被测塞规放在仪器V形槽上,仪器即可显示出被测塞规的直径。下面以25mm塞规为例,对小塞规直径的直接测量方法作探讨。

　　2.测量不确定度分析

　　2.1数学模型

　　L=d

式中:L--塞规的直径(mm);d--激光径孔测量仪的读数(mm);

　　2.2方差和灵敏系数

　　2.3标准不确定度分量估算

　　(1)激光径孔测量仪示值误差引入的不确定度分量u(d1)

　　由激光径孔测量仪校准证书给出激光径孔测量仪示值误差为0.4um,视其为均匀分布,故

　　估计其相对标准不确定度为10%,于是其自由度为:

　　(2)温度引起的不确定度u(d2)

　　在校准过程中,当温度偏离标准温度20e时,由温度引起的变形量Δ为:

　　a=11.5um/m.e,为被测塞规的线膨胀系数,t1为测量时的温度,当t1=21e,L=0.025m时:

　　视其为均匀分布,则由温度引起的不确定度分量为:

　　估计其相对标准不确定度为20%,于是其自由度为:

　　(3)测量重复性引起的不确定度u(d3)

　　选取5mm塞规一件,在相同条件下对其进行10次测量,计算出标准偏差s=0.05um,实际测量时,取3次平均作为测量结果,故:

　　自由度:v3=(n-1)=9

　　(4)示值量化导致的不确定度u(d4)

　　激光径孔测量仪的分辨力为0.1um,故

　　估计其相对标准不确定度为10%,于是其自由度为:

　　2.4合成标准不确定度

　　以上各分量相互独立,按方和根法合成,合成标准不确定度uc为

　　2.6扩展不确定度

　　取置信概率p=0.95,查表可得包含因子k=t95(56)=2.01,故25mm塞规直径测量值的扩展不确定度为:

　　3.结论

　　根据上面的不确定度分析,用激光径孔测量仪直接测量小直径塞规的方法是可行的,既保证了测量精度,又大大提高了工作效率。

　　参考文献

　　[1]JJF1059-1999,测量不确定度评定与表示[S]

　　[2]JJG343-1996,光滑极限量规检定规程[S]

　　作者简介:时学香,女,学士,工程师,主要从事长度计量校准及测量不确定度分析。工作单位:深圳市计量质量检测研究院长度部。通讯地址:518055深圳市龙珠大道中。