公法线千分尺示值误差测量结果的不确定度评定

　　通过对典型公法线千分尺示值误差测量结果的不确定度概算,根据JJF1130—2005《几何量测量设备校准中的不确定度评定指南》中目标不确定度合格判据U≤UT,确认本规程提出的公法线千分尺示值误差的技术要求、测量原理、测量条件、测量方法和测量程序的科学性、经济性及可行性。

　　1　测量任务和目标不确定度

　　(1)测量任务

　　规程确认的技术要求、测量原理、测量条件、测量方法和测量程序,测量公法线千分尺示值误差。

　　(2)测量任务目标不确定度UT

　　根据JJF1094—2002《测量仪器特性评定技术规范》中5·3·1·4的规定,评定公法线千分尺示值误差的扩展不确定度U(k=2)与其最大允许误差的绝对值MPEV之比,应小于或等于1：3,即

　　2　原理、方法、程序和条件

　　(1)测量原理

　　接触式直接测量。

　　(2)测量方法

　　公法线千分尺示值误差用五等量块进行检定,应在全部测量范围内均匀分布的5点上进行,每一点检4个位置。取各受检点最大的示值误差为该尺的示值误差。

　　(3)测量程序

　　检定时,首先将千分尺的测量下限调至正确位置。对于0~25mm的千分尺,用两测量面直接接触调整零位;对其他测量范围的用校对量杆或相应准确度的量块调整零位。

　　(4)测量条件

　　①量块经检定符合JJG146—2003《量块检定规程》中五等量块要求;

　　②检定公法线类千分尺室内温度对0~100mm为(20±5)℃;对100~200mm为(20±4)℃;检定校对用量块室内温度为(20±2)℃;

　　③检定前受检千分尺在检定室内平衡温度的时间应不少于4h;

　　④操作人员是经过培训的,并且十分熟悉测量过程。

　　3　数学模型

　　由测量原理得到数学模型如下:

式中: Li为公法线千分尺的读数值(20℃条件下);Ls为量块的实际尺寸(20℃条件下);αi和αs为公法线千分尺和量块的线胀系数;Δti和Δts为公法线千分尺和量块偏离参考温度20℃的值。

　　4　计算标准不确定度分量

　　(1)标准偏差的不确定分量u1

　　在25mm处重复测量10次,由贝塞尔公式计算得: u1=0·32μm

　　在100mm处重复测量10次,由贝塞尔公式计算得: u1=0·42μm

　　在200mm处重复测量10次,由贝塞尔公式计算得: u1=0·67μm

　　(2)由5等量块给出的不确定度分量u2

　　根据JJG 146—2003量块检定规程规定,五等量块中心长度的测量不确定度:

　　(4)公法线千分尺与量块的温度差给出的不确定度分量u4