不确定度表面粗糙度样块校准

表面粗糙度比较样块校准的测量不确定度评定报告1．概述1.1测量依据：JJG102-1989《表面粗糙度比较样块检定规程》1.2环境条件：（20±5）ºC1.3测量标准：电动轮廓仪，示值误差为±7%1.4被测对象：表面粗糙度比较样板，最大允许示值误差+12%～-17%（本例为一块Ra0.46µm的样块）1.5测量方法：用触针式表面粗糙度测量仪测量用半径非常小的触针，在表面粗糙度比较样板被测表面上划动，表面的微观不平度峰谷使触针上下移动，通过电感元件把位移的机械量转换为电感量，再经过放大，滤波等环节得到表面粗糙度参数值。最后，经过计算机处理，显示在屏幕上，由打印机打印出测量结果。2．数学模型由于表面粗糙度比较样块参数Ra值可在测量仪上直接读得，故：δ=d式中：δ：样块表面粗糙度测量结果µmd：电动轮廓仪显示Ra的平均值µm3．灵敏系数C(d)=14．计算标准不确定度4.1测量重复性引起的相对不确定度urel(d1)在电动轮廓仪正常工作的情况下，对Ra=0.46µm表面粗糙度样块作等精度重复测量10次，列表如下：序号测量值Xi（µm）Vi=Xi-XVi210.45－0.0110.00012120.46－0.0010.00000130.46－0.0010.0000140.470.0090.00008150.470.0090.00008160.45－0.0110.00012170.46－0.0010.00000180.46－0.0010.00000190.470.0090.000081100.46－0.0010.000001Σ4.6100.00049X0.4610╱测量重复性标准偏差：S=121nXXnii=√0.00049/(10－1)=0.0073µm则：由于一般情况下表面粗糙度比较样块参数Ra值由电动轮廓仪一次测量获得，所以：u(d1)=S=0.0073µm；urel(d1)=0.0073÷0.46=1.59%ν(d1)=10－1=94.2电动轮廓仪示值误差引起的相对不确定度urel(d2)（为什么进行了A类评定，还要计算仪器这个不确定度分量？见幻灯31页注）电动轮廓仪示值误差±7%，根据JJG2018-90《表面粗糙度计量具检定系统》知：包含因子k=3；urel(d2)=a/k=(7%)/3=2.33%估计22dudurelrel为10%自由度v(d2)=504.3标准不确定度汇总表输入量的标准不确定度汇总于下表标准不确定度分量urel(xi)不确定度来源传播系数ci标准不确定度自由度viurel(d1)测量重复性引起的相对不确定度11．59%9urel(d2)电动轮廓仪示值误差引起的相对不确定度12．33%505．合成标准不确定度uc2=22122dududurelrel=(1.59%)2＋(2.33%)2=7.501×10-4uc=2.74%有效自由度2421414dVdudVduduVrelreleff=2.744÷(1.594/9＋2.334/50)=43注：根据JJG2018-90《表面粗糙度计量具检定系统》规定k=3，Veff可以不计算，而直接取k=3。6．扩展不确定度则：U=k·uc=3×2.74%=8.2%7.不确定度报告用电动轮廓仪测量Ra0.46的粗糙度样块，其扩展不确定度为8.2%，k=3。由此知本测量方法满足JJG102《表面粗糙度比较样块检定规程》的要求，样块的允许误差为＋12%～–17%，即允许公差范围29%。8.2%÷29%＜1/3，可以开展表面粗糙度比较样块的检定/校准工作。另外还可以用测量能力指数进行验证：由于被测参数的允许公差：T＝|(＋12%)–(–17%)|＝29%，Mcp＝T/(2U)＝29%÷(2×8.2%)＝1.77可知Mcp介于1.5至2之间时，满足一般精度检验工作的测量能力要求，说明本测量方案可以开展表面粗糙度比较样块的检定/校准工作。查Mcp推荐表: