直徑測(cè)量不確定度評(píng)定

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1、直徑測(cè)量不確定度評(píng)定1.測(cè)量任務(wù)和目標(biāo)不確定度測(cè)量一組精密（鋼制）轉(zhuǎn)軸的局部（兩點(diǎn)）直徑，標(biāo)稱尺寸?25mm′150mm。目標(biāo)不確定度UT=8mm。2.測(cè)量原理、測(cè)量方法和測(cè)量條件(1)測(cè)量原理長(zhǎng)度測(cè)量，與一已知長(zhǎng)度進(jìn)行比較。(2)測(cè)量方法用帶有?6平面測(cè)砧的模擬式外徑千分尺進(jìn)行測(cè)量，外徑千分尺的測(cè)量范圍為0~25mm，游標(biāo)刻度間隔為1mm。(3)初始測(cè)量程序?被測(cè)軸在機(jī)床卡盤(pán)上時(shí)測(cè)量其直徑；?只允許測(cè)量一次；?測(cè)量前，用布將被測(cè)量軸擦干凈；?測(cè)量時(shí)使用摩擦輪；?不使用主軸卡具。(4)初始測(cè)量條件?已經(jīng)證實(shí)，軸和千分尺的溫度會(huì)隨時(shí)間而改變。與標(biāo)準(zhǔn)參考溫

2、度20°C的最大偏差為15°C；?軸和千分尺之間的最大溫度差為10°C；?有三個(gè)操作人員使用該機(jī)床和千分尺；?軸的圓柱度優(yōu)于1.5mm；?形狀誤差的類型未知，但其錐度很小。4.不確定度貢獻(xiàn)因素列表和討論下表給出所有影響直徑測(cè)量不確定度的不確定度貢獻(xiàn)因素及其名稱。9局部直徑測(cè)量（兩點(diǎn)直徑）的不確定度分量及評(píng)注符號(hào)低分辨力符號(hào)高分辨力不確定度分量名稱評(píng)注uML千分尺?示值誤差對(duì)千分尺示值誤差的最大允許值MPEML的要求是一個(gè)未知變量，初步設(shè)定為6mm。通過(guò)校準(zhǔn)后的零位調(diào)整，使示值誤差曲線對(duì)稱地分布。uMF千分尺?兩測(cè)砧平面度對(duì)兩測(cè)砧平面度偏差的要求MPEM

3、F是一個(gè)未知變量，初步設(shè)定為1mm。uMP千分尺?兩測(cè)砧間平行度對(duì)兩測(cè)砧間平行度偏差的要求MPEMP是一個(gè)未知變量，初步設(shè)定為2mm。uMX主軸卡具的影響，千分尺方位和手持時(shí)間由于并未使用主軸卡具，故對(duì)測(cè)量結(jié)果并不起作用。對(duì)0~25mm千分尺，方位和手持時(shí)間也無(wú)重大影響。uRRuRA分辨力uRR等于兩者之間較大者uRE重復(fù)性實(shí)驗(yàn)證明三位操作人員具有同樣的重復(fù)性。該實(shí)驗(yàn)包括每位操作者對(duì)一?25精密塞規(guī)作15次以上的測(cè)量。千分尺柔性的影響已包括在重復(fù)性內(nèi)。uNP三位操作人員間的零位變化三位操作者以不同的方式使用千分尺。零位是不同的，這取決于千分尺的校準(zhǔn)者。

4、每一位操作者對(duì)同一?25精密塞規(guī)作15次以上的測(cè)量。uTD溫度差在測(cè)量期間，軸和千分尺的最大溫度差為10°C。uTA溫度相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)參考溫度20°C的最大溫度偏差為15°C。uWE工件形狀誤差測(cè)得的圓柱度為1.5mm。圓柱度的主要部分是圓度偏差。對(duì)直徑的影響是圓柱度的兩倍，即3mm。95.首次評(píng)估(1)首次評(píng)估?不確定度分量說(shuō)明和估算a)uML?千分尺示值誤差外徑千分尺示值誤差的最大允許值MPEML被定義為示值誤差曲線的最大范圍，而與零位的示值誤差無(wú)關(guān)。示值誤差曲線相對(duì)于零點(diǎn)的位置是另一個(gè)（獨(dú)立的）計(jì)量特征量。假定在校準(zhǔn)過(guò)程中對(duì)示值誤差曲線定位，使示值的

5、最大正，負(fù)誤差具有相同的絕對(duì)值。最終的MPEML值尚未確定，這是不確定度概算的任務(wù)之一?，F(xiàn)初步選定MPEML=6mm。由于上面提到的置零程序，誤差的極限值為：在給定的情況下無(wú)法證明服從高斯分布，故根據(jù)高估的原則假定為矩形分布，即分布因子b=0.6。于是：b)uMF?千分尺測(cè)砧的平面度當(dāng)用具有兩個(gè)平行平表面的量塊來(lái)校準(zhǔn)示值誤差曲線時(shí)，測(cè)砧的平面度偏差對(duì)軸的直徑測(cè)量有影響。最終的MPEMF值尚未確定，這是不確定度概算的任務(wù)之一?，F(xiàn)初步選定MPEMF=1mm。由于有兩個(gè)測(cè)砧，MPEMF對(duì)測(cè)量不確定度的影響應(yīng)加倍。假定為高斯分布，即b=0.5，于是由每個(gè)測(cè)砧的

6、平面度所引入的不確定度分量為c)uMP?千分尺兩測(cè)砧間的平行度當(dāng)用具有兩個(gè)平行平表面的量塊校準(zhǔn)示值誤差曲線時(shí)，測(cè)砧的平行度偏差對(duì)軸的直徑測(cè)量有影響。最終的MPEMP值尚未確定，這是不確定度概算的任務(wù)之一?，F(xiàn)初步選定MPEMP=2mm。并假定服從高斯分布，即b=0.5，于是9d)uRR?重復(fù)性/分辨力三位操作者具有相同的重復(fù)性。在實(shí)驗(yàn)中，將?25的塞規(guī)當(dāng)作“工件”進(jìn)行測(cè)量。因此實(shí)際工件的形狀誤差未包括在重復(fù)性研究中。每一位操作者均進(jìn)行了15次測(cè)量，得到的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差均為1.2mm，，即。在本情況下，由于分辨力引入的不確定度分量uRA

7、括在uRE，于是：e)uNP?三位操作者之間零位的變化根據(jù)與測(cè)量重復(fù)性時(shí)所作的同樣實(shí)驗(yàn)，對(duì)三位操作者和校準(zhǔn)人員之間的零位差作了研究，得到f)uTD?溫度差（B類評(píng)定）觀測(cè)到千分尺和工件間的最大溫度差為10°C。由于無(wú)任何信息表明該溫度差的符號(hào)，故假定其在±10°C范圍內(nèi)變化。若千分尺和工件的線膨脹系數(shù)均為11×10-6°C-1，于是對(duì)直徑測(cè)量影響的極限值為：假定為U形分布，即b=0.7，于是g)uTA?溫度觀測(cè)到相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)參考溫度20°C的最大偏差為15°C。由于無(wú)任何信息表明偏差的符號(hào)，故假定其在±15°C范圍內(nèi)變化。同時(shí)假定工件和千分尺之間的線膨脹

8、系數(shù)相對(duì)差最大為10%，于是其極限值為：假定為U形分布，即b=0.7，于是9h)uWE?工件形