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電子試驗機試驗力示值誤差測量結果的不確定度評定
點擊次數:1024 發布時間:2014-11-5
1、 概述
1.1測量方法:依據JJG475—7986《檢定規程》。
1.2環境條件:室溫(10~30)℃,溫度波動不大于2℃/h。
1.3測量標準:0.1級數顯標準測力儀,相對擴展不確定度為U 0.05%,有效自由度 =45(k =2.01);年穩定度為 0.06%。
1.4被測對象:(簡稱試驗機),測量范圍10N~300kN,相對zui大允許誤差 0.5%。 1.5測量過程 在規定環境條件下,使用試驗機對標準測力儀施加試驗力至測量點,可得到與標力 值相對應的試驗機力值,該過程連續進行3次,以3次示值的算術平均值減去標準力值之差,即得該測量點試驗機力的示值誤差。
1.6評定結果的使用 在符合上述條件且測量范圍10N~300kN以下的0.5級試驗機,一般可直接使用本不 確定度的評定結果或采用本評定方法直接評定被檢定或校準試驗機力示值測量結果的不確 定度。
2、 數學模型
(1) 式中: —試驗機的示值誤差; —試驗機3次示值的算術平均值; —標準測力儀的標準力值。
3、輸入量的標準不確定度評定
3.1輸入量的標準不確定度 的評定 輸入量 的不確定度來源主要是試驗機的重復性,可以通過連續測量得到測量到,采用A類方法進行評定。對一臺CMT5205型200KN微機控制電子試驗機,選擇zui大量程的20%(即 40kN)作為測量點,連續測量9次,得到測量列表1所示。 表1 單次測量值序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9示值(kN) 39.896 39.918 39.922 39.914 39.898 39.927 39.928 39.878 39.896 其算術平均值 39.909(kN) 單次測量結果的實驗標準差 0.049(kN) 實際測量情況,在重復條件下連續測量3次,以該3次測量值的算術平均值作為測量結果,可得到: (kN) (kN) 自由度:
3.2輸入量F的標準不確定度 的評定 輸入量F的標準不確定度 來源主要有以下兩部分: 標準測力儀檢定或校準時示值測量結果引起的標準不確定度分項 ; 標準測力儀年穩定度引起的標準不確定度分項 。
3.2.1標準測力儀檢定時示值測量結果引起的標準不確定度分項 的評定 根據標準測力儀檢定證書給出的相對擴展不確定度為U 0.05%,包含因子k 2.01,采用B類方法進行評定。在測量點40kN處,標準不確定度為 (kN) (kN) (kN) 估計 為0.10,按公式其自由度
3.2.2標準測力儀年穩定度引起的標準不確定度分項 的評定 根據標準測力儀檢定證書給出的年穩定度為 0.06%,估計為均勻分布,取包含因子k= ,采用B類方法進行評定。在測量點40kN處,標準不確定度為: (kN) (kN) (kN) 估計 為0.10,按公式其自由度
3.2.3輸入量F的標準不確定度 的計算 輸入量F的標準不確定度為: 則 (kN) 按韋爾奇—薩特思韋特公式,則自由度為:
4、 合成標準不確定度的評定
4.1 靈敏系數數學模型 靈敏系數
4.2 標準不確定度匯總于表2所示 表2 標準不確定度匯總表 標準不確定度分量 不確定度來源 標準不確定度 靈敏系數 自由度 被檢試驗機重復性 0.02829kN 1 0.02829kN 8 被檢測力儀不確定度 0.01707 kN -1 0.01707 kN 94 證書給出的不確定度 0.00995 kN 50 證書給出的年穩定度 0.01387 kN 50
4.3合成標準不確定度的計算輸入量 與 彼此獨立不相關,所以合成標準不確定度可按下式得到: (kN) 4.4合成標準不確定度的有效自由度
5、 擴展不確定度的評定取置信概率P=95%,按有效自由度 =15,查分布表得到 k t 擴展不確定度U 為: U t (kN) (kN) 在測量點40kN處,相對擴展不確定度為: U (kN)
6、 擴展不確定度的報告與表示 200kN試驗機20%量程測量點結果的相對不確定度為: 40kN測量點處:U 同理可計算出其他測量點的相對擴展不確定度。