三坐标长度示值的不确定度评定报告(47BQD-02-2017)量程30

编号：47C-159-2第1页共3页测量不确定度报告47BQD-02-20171目的为了验证产品长度尺寸与设计值的符合性，需要对产品的长度尺寸进行测量，三坐标测量机测量分辨率高是一种有效的测量设备。根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》对三坐标测量机的长度测量进行测量不确定度评定。2依据GB/T3177-2009产品几何技术规范（GPS)光滑工件尺寸的检验3适用范围用单一材料或层积材料制成的有一定刚性的产品，产品尺寸在设备测量范围以内。4方法概要采用三坐标测量机对任意工件（本例中采用长度为30mm的五等量块）在标准环境（温度20±2℃，湿度＜65％RH）中，进行测量，在直角坐标系空间的有效量程上，记录三坐标测量机示值，各机器轴向测量5次，得到15组读数，将其中任意5组读数的均值作为测量结果。5数学模型由测量的方式，建立数学模型如下：（采用30mm的量块）iiTM=（i＝1,2…15）式中：iM——测量结果，iT——三坐标测量机的读数6使用的计量器具、标准物质和仪器设备①三坐标测量机，该设备的分辨率为0.5μm，假定均匀分布，k＝31/2②三坐标测量机，该设备的校准证书指出最大允许示值误差（MPEE）为8.0+7.5L/1000(μm)，在本例中L=30mm，得MPEE=8.225μm，假定均匀分布，k＝31/2；③三坐标测量机，该设备的校准证书指出最大允许探测误差（MPEP）为编号：47C-159-2第2页共3页8.0μm，假定均匀分布，k＝31/2。④三坐标测量机，在测量期间，量块与环境温度的温差大约会在±1℃之内，根据钢的热膨胀系数（12.2×10-6m/m·℃）得到1℃的偏差在0.366μm，假定为均匀分布，k=31/2。7测量结果M及典型值用30mm量块进行15次测量结果如下：Y轴(mm)X轴(mm)Z轴(mm)读数1读数2读数3读数1读数2读数3读数1读数2读数330.15630.15730.15730.15430.15330.15330.15030.15130.151读数4读数5/读数4读数5/读数4读数5/30.15630.155/30.15230.151/30.15030.150/平均值：30.153mm8不确定度分量的识别、分析和量化按照数学模型及方法概要，其不确定度来源有5方面：①M的测量重复性u1(M)（8.1）②三坐标测量机的分辨率引入的标准不确定度u2(M)（8.2）③三坐标测量机的最大允许示值误差引入的标准不确定度u3(M)（8.3）④三坐标测量机的最大允许探测误差引入的标准不确定度u4(M)（8.4）⑤三坐标测量机的与被测件温差引入的标准不确定度u5(M)(8.5)8.1测量重复性u1(M)用30mm量块进行5次均值测量重复性，贝塞尔公式计算单次测量标准差s(M)=[∑Mi2/(n-1)]1/2=0.002604mm∴u1(M)＝s(M)/51/2＝0.001165mm8.2设备的分辨率引入的标准不确定度u2(M)因设备的示值误差±0.5μm，假定为均匀分布，k＝31/2，u2(M)＝0.5/31/2=0.2887μm8.3设备的最大允许示值误差引入的标准不确定度u3(M)设备的最大允许示值误差是MPEE=8.225μm,假定均匀分布，k＝31/2编号：47C-159-2第3页共3页u3(M)＝8.225/31/2＝4.749μm8.4设备的最大允许探测误差引入的标准不确定度u4(M)设备的最大允许探测误差是MPEP=8μm,假定均匀分布，k＝31/2U4(M)＝8/31/2＝4.619μm8.5设备与被测件的温差导致偏差为0.366μm，假定均匀分布，k=31/2U5(M)＝0.366/31/2=0.2113μm9计算合成标准不确定度uc(M)符号来源类别量值（μm）量序U1(M)测量重复性A类1.1651U2(M)设备分辨率B类0.28872U3(M)设备示值误差B类4.7493U4(M)设备探测误差B类4.6194U5(M)与被测件温差B类0.21135uc(M)=[∑ui2(M)]1/2=(1.1652+0.28872+4.7492+4.6192+0.21132)1/2=6.736μm10计算扩展不确定U（M）取k＝2，U(M)=2×uc(M)=2×6.736=13.472≈14μm11结果完整表达该量块的测量结果M＝30.153mmU（M）＝14μm,k=2编制人吕欣审核人批准人日期2017-11-20日期日期