鄭大勇(yǒng) 張榮
用測長機直(zhí)接測量(liàng)如內徑千分尺、千(qiān)分(fèn)尺校正棒(bàng)、各種專用卡規時,除給(gěi)出實測尺寸外,還(hái)應給出測量結果的(de)擴展不確定度。對不同被測尺(chǐ)寸的擴展不(bú)確定度的計算通常是繁瑣、複雜的。本文利(lì)用直線回歸方程建立了測(cè)長機直接測(cè)量的擴(kuò)展不確定度計算近似公式,實際測量中應用(yòng)該(gāi)公(gōng)式,可較(jiào)準確地快速估算測量結果的擴展不(bú)確定度值。
一、不同(tóng)被測尺寸的不(bú)確定度計算
在被測件和測長機充(chōng)分恒溫,溫差不大於0.3℃,室溫偏離20℃不超(chāo)過±1℃,室溫變化每小(xiǎo)時(shí)不大於0.3℃等標準(zhǔn)條件(jiàn)下,在測長機上對尺寸(cùn)為(wéi)350mm的被測鋼件進行直接測量,測量結果的不確定度計算步驟列於表(biǎo)1。
<CTSM> 表1 測量不確定度一覽表(L=0.35m)</CTSM>
表中:Lmm——測長機毫米尺(chǐ)寸;Ldm——測長機(jī)分米尺寸;Δt——偏離標準溫度20℃的值,±1℃;α——鋼材料膨脹係(xì)數,(11.5±1)×10-6℃-1;L——被測尺寸(cùn)。
相同測量條件下,不同被測尺寸的擴展不確定度計算值,列於表(biǎo)2。
<CTSM> 表2 擴展不確定度(dù)數據表</CTSM>
二(èr)、回歸直線的(de)建立
由表2可看出,擴展不確定(dìng)度U95隨被測長度L的(de)增大而增長的總趨勢,其相應關係可用(yòng)回歸直(zhí)線進行擬合,設擬合直線為:
據最小二乘法原理,使殘差平方和為最小,解得
本例中,x為(wéi)所測長度L,y為L的擴展不確定度U95,現分別代入計算,列於表3。
<CTSM> 表3 回(huí)歸直線(xiàn)數據表(biǎo)</CTSM>
將表中數據代(dài)入,得(dé)回歸(guī)直線(xiàn)為:
三、回歸直線中參數的不確(què)定度估計
經回歸直線求得(dé)y′及標(biāo)準差計算結果(guǒ),列於表4。
<CTSM> 表4 標準差計算數據表(biǎo)</CTSM>
y′與(yǔ)y之差的標準差為:
參數a、b的標準差:
四、結論(lùn)
綜上分析,得測長機直接(jiē)測量的擴展不(bú)確定度估算公式為:
,L單位:m
即,L單位:mm
置信概率P=0.95。
作者單位【鄭大勇 山(shān)東省濟寧市(shì)計量測試所、張榮 山東省(shěng)濟寧(níng)市藍天鍋爐有限公司】