摆锤式冲击试验机打击中心距的不确定度评定

　　一、概率

　　JG145-2007《摆锤式冲击试验机》检定规程中的直接检定方法，又称静态检定方法，是通过对试验机关键部件的检测来确保其满足规程的要 求。打击中心距的检定是整个检定过程中非常重要的一步。下面以常见的能量为300J的摆锤式冲击试验机为例对打击中心距进行不确定度评定。

　　二、建立数学模型，列出不确定度传播律

　　1.数学模型

　　式中：Δl———标称值误差;l———摆轴轴线至打击中心距离的标称值;l1———摆轴轴线至打击中心距离的测量值;g———当地重力加速度;t———3次测量摆锤自由摆动100次摆动时间的平均值;π2———取值9.87。

　　2.不确定度传播律

　　由式(1)得：

　　3.计算传播系数

　　三、标准不确定度分量的来源及评定

　　1.测量重复性引入的标准不确定度分量u₁(t)

　　此类不确定度采用A类方法进行评定，对100次摆动的时间进行连续10次测量，得到测量数据(单位：s)：173.91、173.88、 174.09、173.95、174.05、174.03、173.89、173.96、174.02、173.98。则测量时间的平均值

　　单次测量的实验标准差

　　选取同一台试验机的同一个摆锤，在不同时间，分3组进行重复性条件下的10次连续测量。对每组分别按上述方法进行计算，所得各组单次实验标准差如表1所示。

　　则合并样本标准差sp为

　　实际测量中，对时间的测量通常连续进行3次，以其算术平均值作为测量结果，则可得到

　　2.人员读数不准引入的标准不确定度分量u₂(t)

　　此类不确定度由两部分组成：(1)测量开始时摆锤位置偏差引起时间的测量存在±0.05s的变差;(2)测量结束时摆锤位置偏差引起时间的测量存在±0.05s的变差。考虑到这两个因素的独立性，合并约为±0.07s，其半高宽为0.07s，服从均匀分布，取包含因子，则其标准不确定度分量u₂（t）为

　　3.所用标准器引入的标准不确定度分量u3(t)

　　电子秒表的日最大允许误差为±0.5s，其半高宽为0.5s，服从均匀分布，取包含因子，则其标准不确定度分量u₃(t)为

　　四、输入量t的标准不确定度u(t)的评定

　　由于u₁(t)、u₂(t)和u₃(t)相互独立，因此

　　五、合成标准不确定度uc(Δl)的评定