陶瓷量块用于检定千分尺示值误差的探讨

陈晶丽

摘 要：通过分析检定陶瓷量块中心长度测量结果的不确定度，达到JJG21-2008千分尺检定规程的要求，可以用来检定外径、臂厚、板厚千分尺的示值误差。

关键词：陶瓷量块；检定；不确定度

陶瓷量块经科学实验证明具有耐酸碱和抗高温湿热腐蚀不生锈的能力，使用保养方便，硬度高耐磨，尺寸长期稳定，使用寿命是一般钢质量块3～5倍。

一、测量方法

依据JJG 146-2011量块检定规程

二、环境条件

温度（20±0.6）℃

三、测量标准

5.12 mm～100mm，3等钢质量块，标准量块的不确定度不大于0.10μm+1×10-6ln，包含因子k=2.7。

四、测量对象

5.12mm～100mm陶瓷量块

五、测量过程

陶瓷量块的中心长度是以相同标称尺寸的3等量块作标准，在电感测微仪上用比较方法测量。

六、中心长度测量结果的不确定度

1 .数学模型：量块中心长度表达式

用电感测微仪测量量块长度时，被测陶瓷量块长度可表示为：

式中：t，a，l——被检陶瓷量块的温度，线膨胀系数和在20℃时的中心长度，下标有“s”为对应标准量块的值（）

d——电感测微仪示值；

δs （△ps）、δ（△P）——测点偏离标准和被测量块中心所产生的误差，其大小与对中心的偏移量△p有关。

2.合成不确定度表示式

由于量块中心长度的测量不确定度主要来源于ls ，d，t，△a，△t，as，△P等影响量，除d可通过实测按A类计算外，其余不确定分量视为B类不确定度，并且相互间基本上独立无关。

合成标准不确定度表达式为：

3.灵敏系数

对式中各影响量求偏导数，可得对应于各影响量的灵敏系数：

式中：hs，h——标准和被测量块的长度变动量。

因此，被测长度l的合成标准不确定度uc（l）可用公式E1表示为：