半径样板测量结果不确定度分析与评定

段孟雨 于潇

【摘要】 本文介绍了用万能工具显微镜测量半径样板的测量方法及不确定度评定方法，为以后用此类方法测量半径样板评定其不确定度提供参考。

【关键词】 万能工具显微镜;半径样板;弦长;弦高;不确定度

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.02.022

Analysis and Evaluation of Measurement Uncertainty

of Radius Template

DUAN Meng-yu，YU Xiao

（Liaoning Institute of Measurement，Shenyang 110004，China））

Abstract： This paper introduces the measurement method and uncertainty evaluation method of radius template measured by universal tool microscope，which provides reference for the evaluation of uncertainty of radius template by this method in the future.

Key words： universal tool microscope;radius template;chord length;chord height;uncertainty

1 概述

1.1 測量依据

JJG 58-2010《半径样板》检定规程

1.2 环境条件

温度：（20±5） ℃。

1.3 计量标准

万能工具显微镜

1.4 被测对象

半径为3.5 mm的半径样板

1.5 测量方法

将半径样板置于万能工具显微镜的工作台上，通过直接测量半径样板一部分的弦长和弦高，通过公式算出半径样板的半径值。

2 建立测量模型，列出不确定度传播率

2.1 测量模型

[R=h/2+a2/（8h）+t+q] （1）

式中：R——被测半径样板的半径值;

h——所截取的一段圆弧的弦高;

a——所截取的一段圆弧的弦长;

t——万工显引入的偏差;

q——样板半径不均匀导致的误差。

2.2 列出不确定度传播率

[c（a）=R/a=a/（4h）]

[c（h）=R/h=1/2-a2/8h2]

[c（t）=R/t=1]

[c（q）=R/q=1]

3 标准不确定度的来源及评定

3.1 弦长测量的重复性引入的不确定度分量[u（a-）]

该表为弦长弦高测量数据，R=3.5 mm

该标准不确定度分量为A类评定的标准不确定度。因为采用以1次独立观测列作为测量结果，所以：

[u（a-）=s（a-）=s（a）=2.011] μm

3.2 弦高测量的重复性引入的不确定度分量[u（h-）]

同样为A类评定的标准不确定度。因为采用以1次独立观测列作为测量结果，所以：

[u（h-）=s（h-）=s（h）=2.163] μm

3.3 万能工具显微镜示值误差引入的不确定度分量[u（t）]

万能工具显微镜的允许误差极限为±（1+L/100） μm≈1 μm，其概率分布为均匀分布，按B类评定，得：

[u（t）=1/3=0.577] μm

3.4 样板各段半径值不均匀所引起的不确定度分量[u（q）]

由于生产工艺等原因，半径样板的各段半径值会存在一定的差异。任意选取10个……