游标卡尺(0-200mm)测量结果不确定度评定

　　0概述

　　(1)评定依据 ：JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》计量技术规范。

　　(2)引用标准：JJG 30-2003 《通用卡尺检定规程》。

　　(3)环境条件 ：温度 20±5℃;恒温3小时以上 ，湿度要求不超过80%RH。

　　(4)测量标准：6 等量块

　　(5)被测对象：分度值为0.02mm，测量范围在(0-200)mm 的游标卡尺。

    (6)测量方法：(1)先将游标卡尺退磁，用航空汽油清洗干净测量面，如果测量面边缘处有毛刺，需先轻微的将测量面毛刺清除，然后与标准量块一同恒温[1]。(2)恒温完毕后，将游标卡尺支撑着进行测量，测量时要保证卡尺测量面要与量块测量面平行，并且一个点要进行重复3 次的测量，求其平均值。 最后按规定的点，进行测量，将数据填入记录中。

　　(7)评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

　　1数学模型

式中:△L———游标卡尺某点示值误差;La———游标卡尺某点的实测值;

　　Lb———校准量块的长度。

　　2输入量的标准不确定度分量的评定

　　2.1 输入量La的标准不确定度u1(La)的评定

　　输入量La的不确定度来源主要是测量重复性引起的标准不确定度u1(La)评定,可以通过连续测量得到测量列。

　　以游标卡尺测量100mm 时示值为例,在重复性条件下,用量块连续校准10次,得到测量列如表1所示:

　　故算术平均值测量结果自由度:v1=n-1=9，u1由观测例统计分析获得，故为A 类评定记为：u1=S=0.03mm。

　　2.2 由标准器(量块)本身的不确定(u)，所引起的此次测量的不确定度分量u2的评定。

　　不确定度分量u2主要来源于标准器(量块)本身，根据量块校准证书得知，u=0.20μm，k=3;估计相对不确定度为10%，当被测长度也为100mm(不确定度可能最大)的情况下，标准不确定度u2为则：u2=uB/k=0.20/3≈0.1μm;v2=(1/2)×(10/100)-2=50

　　2.3 由标准器(量块)本身的最大允许误差，所引起的此次测量的不确定度分量u3的评定。

　　不确定度分量u3主要来源于标准器(量块)本身，根据量块校准证书得知，uB=3.5μm，k=2;估计相对不确定度为10%，当被测长度也为100mm(不确定度可能最大)的情况下 ，标准不确定度u3为则：u3=uB/k=3.5/2=1.75μm;v5=(1/2)×(10/100)-2=50

    3不确定度分量一览表

　　4合成标准不确定度及其自由度

　　5扩展不确定度的评定

　　取置信概率P=95%，按自由度veff=23，查t 分布表[2]得：k=t95(20)≈2。则扩展不确定度U 为：