金相显微镜不确定度评定细则

文件号：ZY-CD-B0-2017金相显微镜不确定度评定细则编写审核批准金相显微镜不确定度评定细则1、概述1.1目的本文件用于金相显微镜的校准过程中，测量设备、人员、环境条件等因素引起的不确定度评定，使计量人员能够准确、有效地评定金相显微镜示值误差的测量结果不确定度。1.2适用范围本文件适用于新安装、使用中或修理后的大中型金相显微镜测量结果不确定度评定。1.3引用文件JJF1059.1―2012《测量不确定度表示与评定》JJG(教委)012-1996金相显微镜检定规程1.4测量标准目镜测微尺物镜测微尺1.5被测对象总放大倍数为20×～2000×范围内的金相显微镜。1.6测量方法将0.01mm分刻度板放置在载物台上，又将待检的物镜装上(如10×)转到工作位置，把0.1mm分刻度目镜测微尺插入光路中，然后对0.01mm分刻度板聚焦观察0.1mm分刻度的格数与0.1mm分刻度多少格相重合，通过计算，得物镜实际放大倍数𝑀=目镜分刻度格数×0.1镜分刻度格数×0.01×2．金相显微镜的不确定度评定2.1数学模型e=𝑛−𝑀𝑀×100%=（𝑏𝑛−𝑀10𝑎−1）×100%式中：e——金相显微镜放大倍数的准确度；n——金相显微镜的标称放大倍数；M——金相显微镜的实际放大倍数；a——目镜分刻度格数，单位：格；b——物镜分刻度格数，单位：格。2.2合成标准不确定度评定模型由于各不确定度分量互不相关，故合成不确定度评定模型为：uc=√𝑢12+𝑢22+𝑢32式中：𝑢1——目镜测微尺示值误差的不确定度分量；𝑢2——测量重复性估算的不确定度分量；𝑢3——物镜测微尺的不确定度分量；2.3标准不确定度一览表影响金相显微镜的不确定度来源、标准不确定度汇总见表1表1序号不确定度分量不确定度来源概率分布包含因子标准不确定度分量值1𝑢1目镜测微尺示值误差的不确定度分量均匀30.010𝑚𝑚0.1𝑚𝑚格⁄√3⁄2𝑢2测量重复性估算的不确定度分量//𝑆(𝑥)√𝑛3𝑢3物镜测微尺的不确定度分量均匀30.010𝑚𝑚0.1𝑚𝑚格⁄√3⁄2.4计算标准不确定度分量下面对物镜放大倍数为10×的金相显微镜为例（n=10）进行不确定度分析。2.4.1万能工具显微镜示值误差引入的不确定度𝑢1目镜测微尺的示值误差不超过±0.010mm，分度值为0.1mm/格，符合均匀分布，取k=√3，则：𝑢1=0.010𝑚𝑚0.1𝑚𝑚格⁄√3⁄=0.06格=0.00062.4.2测量重复性估算的不确定度分量𝑢2在装置正常工作及重复性条件下，进行连续10次测量，得到一组测量列：99.2格，99.8格，99.6格，99.8格，99.2格，99.4格，99.0格，99.8格，99.6格，99.0格，得到试验标准差：𝑆(𝑥)=√∑(𝑥−𝑥̅)2ni=1𝑛−1=0.33格实际校准时以单次校准值计算，则𝑢2=𝑆(𝑥)√𝑛⁄=0.33格√1⁄=0.33格=0.00332.4.3物镜测微尺引入的标准不确定度分量3u0.01mm的分刻度板的示值误差不超过±0.001mm，分度值为0.01mm/格，符合均匀分布，k=√3，则：𝑢3=0.001𝑚𝑚0.01𝑚𝑚格⁄√3⁄=0.06格=0.00062.5合成标准不确定度的计算以上各项相互独立，互不相关，则合成不确定度为：uc=√𝑢12+𝑢22+𝑢32=0.0035=0.35%2.6扩展不确定度的评定取置信概率P=95%，则k=2Urel=2×uc=0.7%根据上述分析，同理可得其他放大倍数准确度的测量结果不确定度，见表2表2物镜标称放大倍率n目镜分刻度格数a物镜分刻度格数aUrel（k=2）5×501001.4%10×1001000.7%20×100500.8%50×100201.0%100×100101.4%3CMC的表示（见表3）表3序号测量仪器校准参数领域代码规范名称及代号（含年号）测量范围（mm）扩展不确定度（CMC）k=21金相显微镜长度600120JJG(教委)012-1996金相显微镜检定规程5×～100×Urel=0.7%～1.4%（0～1）mmU=0.20μm