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技術(shù)文章

電子試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)力示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

點(diǎn)擊次數(shù):1023 發(fā)布時(shí)間:2014-11-5

1、 概述

1.1測(cè)量方法:依據(jù)JJG475—7986《檢定規(guī)程》。

1.2環(huán)境條件:室溫(10~30)℃,溫度波動(dòng)不大于2℃/h。

1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):0.1級(jí)數(shù)顯標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為U 0.05%,有效自由度 =45(k =2.01);年穩(wěn)定度為 0.06%。

1.4被測(cè)對(duì)象:(簡(jiǎn)稱試驗(yàn)機(jī)),測(cè)量范圍10N~300kN,相對(duì)zui大允許誤差 0.5%。 1.5測(cè)量過程  在規(guī)定環(huán)境條件下,使用試驗(yàn)機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀施加試驗(yàn)力至測(cè)量點(diǎn),可得到與標(biāo)力  值相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)機(jī)力值,該過程連續(xù)進(jìn)行3次,以3次示值的算術(shù)平均值減去標(biāo)準(zhǔn)力值之差,即得該測(cè)量點(diǎn)試驗(yàn)機(jī)力的示值誤差。

1.6評(píng)定結(jié)果的使用  在符合上述條件且測(cè)量范圍10N~300kN以下的0.5級(jí)試驗(yàn)機(jī),一般可直接使用本不     確定度的評(píng)定結(jié)果或采用本評(píng)定方法直接評(píng)定被檢定或校準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)力示值測(cè)量結(jié)果的不確   定度。

2、 數(shù)學(xué)模型                           

(1) 式中: —試驗(yàn)機(jī)的示值誤差;     —試驗(yàn)機(jī)3次示值的算術(shù)平均值;     —標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的標(biāo)準(zhǔn)力值。

3、輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定    

3.1輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 的評(píng)定 輸入量 的不確定度來源主要是試驗(yàn)機(jī)的重復(fù)性,可以通過連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量到,采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。對(duì)一臺(tái)CMT5205型200KN微機(jī)控制電子試驗(yàn)機(jī),選擇zui大量程的20%(即 40kN)作為測(cè)量點(diǎn),連續(xù)測(cè)量9次,得到測(cè)量列表1所示?!     ?表1   單次測(cè)量值序號(hào) 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(shù)平均值   39.909(kN)     單次測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差 0.049(kN) 實(shí)際測(cè)量情況,在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次,以該3次測(cè)量值的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,可得到:     (kN) (kN)   自由度:  

3.2輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 的評(píng)定 輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 來源主要有以下兩部分:  標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定或校準(zhǔn)時(shí)示值測(cè)量結(jié)果引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng) ;  標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀年穩(wěn)定度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng) 。

3.2.1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定時(shí)示值測(cè)量結(jié)果引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng) 的評(píng)定  根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定證書給出的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為U 0.05%,包含因子k 2.01,采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。在測(cè)量點(diǎn)40kN處,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為   (kN) (kN) (kN)  估計(jì) 為0.10,按公式其自由度     

3.2.2標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀年穩(wěn)定度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng) 的評(píng)定  根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定證書給出的年穩(wěn)定度為 0.06%,估計(jì)為均勻分布,取包含因子k= ,采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。在測(cè)量點(diǎn)40kN處,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:   (kN) (kN) (kN)   估計(jì) 為0.10,按公式其自由度

3.2.3輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 的計(jì)算   輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

4.1 靈敏系數(shù)數(shù)學(xué)模型    靈敏系數(shù)           

4.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總于表2所示              表2  標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 不確定度來源 標(biāo)準(zhǔn)不確定度 靈敏系數(shù) 自由度 被檢試驗(yàn)機(jī)重復(fù)性 0.02829kN 1 0.02829kN 8 被檢測(cè)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(wěn)定度 0.01387 kN 50

4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算輸入量 與 彼此獨(dú)立不相關(guān),所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到:      (kN) 4.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度     

5、 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定取置信概率P=95%,按有效自由度 =15,查分布表得到 k t 擴(kuò)展不確定度U 為:?。?t (kN) (kN) 在測(cè)量點(diǎn)40kN處,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為:?。?(kN)

6、 擴(kuò)展不確定度的報(bào)告與表示 200kN試驗(yàn)機(jī)20%量程測(cè)量點(diǎn)結(jié)果的相對(duì)不確定度為: 40kN測(cè)量點(diǎn)處:U 同理可計(jì)算出其他測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)擴(kuò)展不確定度。

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