電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表示值誤差校準結(jié)果測量不確定度評定

瞿麗莉，趙婷婷，韋宣，楊海燕，由志勛

(西安熱工研究院有限公司，陜西西安710032)

1 評定方法

采用直接測量法。以轉(zhuǎn)速標準裝置作為標準，測量范圍為(20～30000)r/min，不確定度為Ur=5×10-5(k=3)。在重復(fù)性條件下，用被校電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表對轉(zhuǎn)速標準裝置輸出轉(zhuǎn)速進行10次測量，取10次測量結(jié)果的平均值作為被校表的轉(zhuǎn)速示值，與轉(zhuǎn)速標準裝置的轉(zhuǎn)速示值進行比較，計算被校電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表示值誤差［1］。并依據(jù)JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》對電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表示值誤差校準結(jié)果進行測量不確定度評定。

2 數(shù)學(xué)模型

電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表示值誤差［2］的數(shù)學(xué)模型為

式中:Δn為電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表示值誤差;n為電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表的轉(zhuǎn)速示值，r/min;n0為轉(zhuǎn)速標準裝置的轉(zhuǎn)速示值，r/min。

由數(shù)學(xué)模型可知，電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表示值誤差校準結(jié)果的主要不確定度來源有三個:①電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表重復(fù)性引入的標準不確定度分量u1;②轉(zhuǎn)速標準裝置引入的標準不確定度分量u2;③電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表分辨力引入的標準不確定度分量u3。

由公式(1)可得，其靈敏系數(shù)分別為

數(shù)學(xué)模型公式中各輸入量均不相關(guān)，所以合成標準不確定度計算公式為公式(5)。

3 標準不確定度分量

1)由電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表重復(fù)性引入的標準不確定度分量u1

在重復(fù)性條件下，將轉(zhuǎn)速標準裝置轉(zhuǎn)速示值分別調(diào)至校準點轉(zhuǎn)速值，在同一校準點上連續(xù)讀取并記錄電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表10次轉(zhuǎn)速示值，用貝塞爾公式［2］(6)計算標準偏差，見表1。

10次測量值的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，按公式(7)計算電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表重復(fù)性引入的標準不確定度分量u1，見表1。

2)轉(zhuǎn)速標準裝置引入的標準不確定度分量u2

根據(jù)轉(zhuǎn)速標準裝置校準證書(LScs2015-0506)，其轉(zhuǎn)速不確定度為Urel=5×10-5(k=3)，則按公式(8)計算轉(zhuǎn)速標準裝置引入的標準不確定度分量u2，見表1。

3)電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表分辨力引入的標準不確定度分量u3

4 合成標準不確定度

按公式(5)計算合成標準不確定度uc，結(jié)果見表2。

表1 標準偏差及標準不確定度分量r/min

表2 示值誤差校準結(jié)果及其測量不確定度r/min

5 擴展不確定度

擴展不確定度U由合成標準不確定度乘包含因子k得到［3］，按公式(10)計算，結(jié)果見表2。

［1］李思錦.轉(zhuǎn)速表測量結(jié)果不確定度評定［J］.商品與質(zhì)量，2013(5):261.

［2］國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.JJG 105-2000轉(zhuǎn)速表［S］.北京:中國計量出版社，2000.

［3］國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.JJF 1059.1-2012測量不確定度評定與表示［S］.北京:中國質(zhì)檢出版社，2012