液壓千斤頂示值測量結(jié)果的不確定度評定

徐志強

（新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院，新疆烏魯木齊，830011）

1 概述

此次測量不確定度的評定依據(jù)國家計量檢定規(guī)程JJG621-2005《液壓千斤頂檢定規(guī)程》，溫度控制為（15±10）℃的環(huán)境條件下進(jìn)行的。

使用測量標(biāo)準(zhǔn)器和被測對象的計量特性如下：

測量標(biāo)準(zhǔn)：0.3級標(biāo)準(zhǔn)測力儀，Urel=0.15%，k=2；年穩(wěn)定度：0.3%。

被測對象：液壓千斤頂，型號：YDC2000-200，制造廠：柳州歐維姆機(jī)械公司，最大額定負(fù)荷為2000kN，示值誤差δ不得超過額度壓力maxp 的±2%。

測量方法：在滿足計量檢定規(guī)程要求的環(huán)境條件下，使用反力架裝置，將標(biāo)準(zhǔn)測力儀與千斤頂串接好后安置于反力架裝置中，由千斤頂加力對標(biāo)準(zhǔn)測力儀施加負(fù)荷至測量點。可得到與標(biāo)準(zhǔn)力值相對應(yīng)的液壓式張拉機(jī)壓力表示值，該過程連續(xù)進(jìn)行3次，以3次示值的算術(shù)平均值減去與負(fù)荷相對應(yīng)的壓力理論計算值之差，除以液壓式張拉機(jī)額定油壓，即得該測量點液壓式張拉機(jī)的示值誤差。

2 測量模型

2.1 根據(jù)測量方法建立測量模型如下：

式中： δ—壓力示值誤差，%F·S；

S—油泵千斤頂活塞的有效面積，m2；

2.2 靈敏系數(shù)

2.3 傳播律公式

2.4 不確定度主要來源

3 全部輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定及其相應(yīng)自由度

3.1 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

表1 單次測量值

單次實驗標(biāo)準(zhǔn)差

實際測量情況，在重復(fù)性條件下連續(xù)測量3次，以該3次測量值的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，可得到

壓力表的分辯率是0.1×106Pa,其量化誤差以等概率分布（均勻分布）落在寬度為0.1×106/2=0.05×106Pa的區(qū)間內(nèi)。張拉機(jī)示值數(shù)顯量化誤差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為合成，計算張拉機(jī)示值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

（3）由

3.2 輸入量 fi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

輸入量if 的不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)測力儀?？筛鶕?jù)檢定證書給出的相對擴(kuò)展不確定度，年穩(wěn)定度評定，即B類方法進(jìn)行評定。

標(biāo)準(zhǔn)測力儀檢定證書給出的相對擴(kuò)展不確定度Urel=0.15%，包含因子k=2，年穩(wěn)定度為±0.3%，估計為均勻分布，取包含因子k=。在測量點2000kN處，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總?cè)绫?所示。

表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

注：油泵千斤頂活塞的有效面積（m2） 0.048 S= ；

液壓式張拉機(jī)額定油壓（Pa）maxp =53×106。

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算

6 擴(kuò)展不確定度的評定

擴(kuò)展不確定度U為：U=k· ()uδ =2×0.315%=0.7%

7 測量結(jié)果不確定度的報告與表示

上述分析及計算按JJF1059.1-2012“測量不確定度評定與表示”進(jìn)行。得到液壓式張拉機(jī)示值誤差測量結(jié)果的相對擴(kuò)展不確定度為：U＝0.7% k=2

8 對液壓千斤頂其它測量點不確定度的評定

依據(jù)同樣的方法，可得液壓千斤頂400kN、800kN、1200kN、1600kN測量點的不確定度評定如表3所示。

表3 液壓千斤頂其它測量點的不確定度