基于En值的履帶拖拉機(jī)長(zhǎng)度尺寸比對(duì)分析

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機(jī)械化總站

□王揚(yáng)光 王慶厚 趙澤明

質(zhì)量控制是質(zhì)量管理活動(dòng)的一部分，是實(shí)驗(yàn)室為達(dá)到所要求質(zhì)量而進(jìn)行的一系列作業(yè)技術(shù)活動(dòng)，內(nèi)部比對(duì)是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的措施之一。正確評(píng)價(jià)比對(duì)結(jié)果是比對(duì)活動(dòng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文運(yùn)用歸一化偏差En值對(duì)履帶拖拉機(jī)長(zhǎng)度尺寸比對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，為拖拉機(jī)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部比對(duì)提供參考。

一、En值評(píng)價(jià)方法

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部比對(duì)有儀器比對(duì)、人員比對(duì)和方法比對(duì)等。適宜的結(jié)果評(píng)價(jià)方法是整個(gè)比對(duì)活動(dòng)中至關(guān)重要一步。在儀器比對(duì)中，通常情況下可利用歸一化偏差En值對(duì)兩臺(tái)儀器測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。En值的計(jì)算公式如下：

式中，X為第一臺(tái)儀器設(shè)備測(cè)量值；Y為另一臺(tái)儀器設(shè)備測(cè)量值；Ux為第一臺(tái)儀器設(shè)備測(cè)量擴(kuò)展不確定度；Uy為另一臺(tái)儀器設(shè)備測(cè)量擴(kuò)展不確定度。在兩臺(tái)儀器設(shè)備比對(duì)試驗(yàn)中，當(dāng)En≤1，表示兩儀器設(shè)備測(cè)量結(jié)果在合理的預(yù)期內(nèi)，比對(duì)結(jié)果可接受；En＞1，表示兩儀器設(shè)備測(cè)量結(jié)果沒有達(dá)到預(yù)期，應(yīng)進(jìn)行原因分析和改進(jìn)。

二、測(cè)量方法及結(jié)果

履帶拖拉機(jī)長(zhǎng)度尺寸測(cè)量，依據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推廣鑒定大綱DG/T 001—2019《農(nóng)業(yè)輪式和履帶拖拉機(jī)》及其第1號(hào)修改單（下稱“大綱”）和GB/T 3871.2—2006《農(nóng)業(yè)拖拉機(jī) 試驗(yàn)規(guī)程 第2部分：整機(jī)參數(shù)測(cè)量》（下稱“標(biāo)準(zhǔn)”）有關(guān)條款進(jìn)行。

測(cè)量人員依照大綱、標(biāo)準(zhǔn)要求，分別使用鋼卷尺和激光測(cè)距儀進(jìn)行履帶拖拉機(jī)長(zhǎng)度測(cè)量。測(cè)量人員均持證上崗，測(cè)量所用儀器設(shè)備信息見表1,測(cè)試樣品為CA802型履帶拖拉機(jī)，生產(chǎn)日期為2022年2月。

表1 測(cè)量所用儀器設(shè)備

使用兩種儀器分別對(duì)履帶拖拉機(jī)長(zhǎng)度進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)見表2。

表2 履帶拖拉機(jī)長(zhǎng)度測(cè)量結(jié)果

三、不確定度評(píng)定與En值計(jì)算

1.鋼卷尺測(cè)量不確定度評(píng)定

（1）A類不確定度評(píng)定

按A類評(píng)定方法，鋼卷尺測(cè)量（L1）的A類不確定度為：

式中：uA（L1）表示鋼卷尺測(cè)量的A類不確定度；L1i表示鋼卷尺第i次測(cè)量結(jié)果；表示鋼卷尺10次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值。

（2）B類不確定度評(píng)定

鋼卷尺測(cè)量（L1）的B類不確定度主要由檢測(cè)儀器的不確定度引起，校準(zhǔn)證書給出的0—5m示 值 誤 差 為1.52mm，示值誤差擴(kuò)展不確定度為0.02+0.04L（L為測(cè)量長(zhǎng)度，單位：m），擴(kuò)展系數(shù)k=2，鋼卷尺測(cè)量（L1）的B類不確定度為：

式中：uB（L1）表示鋼卷尺測(cè)量的B類不確定度；uB1表示鋼卷尺測(cè)量示值誤差；表示鋼卷尺使用測(cè)量量程，此處。

（3）標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

鋼卷尺測(cè)量（L1）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

式中：uc（L1）表示鋼卷尺測(cè)量不確定度。

取擴(kuò)展系數(shù)kL1=2，則鋼卷尺測(cè)量擴(kuò)展不確定度為：

式中：uc（L1）表示鋼卷尺測(cè)量不確定度。

2.激光測(cè)距儀測(cè)量不確定度評(píng)定

（1）A類不確定度評(píng)定

按A類評(píng)定方法，激光測(cè)距儀測(cè)量（L2）的A類不確定度為：

式中：uA（L2）表示激光測(cè)距儀測(cè)量的A類不確定度；L2i表示激光測(cè)距儀第i次測(cè)量結(jié)果；表示激光測(cè)距儀10次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值。

（2）B類不確定度評(píng)定

激光測(cè)距儀測(cè)量（L2）的B類不確定度主要由檢測(cè)儀器的不確定度引起，校準(zhǔn)證書給出激光測(cè)距儀檢定結(jié)果為“符合0級(jí)要求”，查JJG 966—2010《手持式激光測(cè)距儀檢定規(guī)程》，0級(jí)激光測(cè)距儀的最大允許偏差為1.5+5×10-5×L（L為測(cè)量長(zhǎng)度，單位：mm）；測(cè)量偏差在最大允許偏差內(nèi)符合均勻分布，取擴(kuò)展系數(shù)k=，激光測(cè)距儀測(cè)量（L2）的B類不確定度為：

式中：uB（L2）表示激光測(cè)距儀測(cè)量的B類不確定度；表示激光測(cè)距儀測(cè)量使用量程范圍，此處=45000m。

3．標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

激光測(cè)距儀測(cè)量（L2）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

式中： )(2Luc表示激光測(cè)距儀測(cè)量不確定度。

取激光測(cè)距儀不確定度擴(kuò)展系數(shù)kL2=2，則激光測(cè)距儀測(cè)量擴(kuò)展不確定度為：

式中： )(2LUc表示激光測(cè)距儀測(cè)量不確定度。

4.En值計(jì)算

將鋼卷尺和激光測(cè)距儀測(cè)量不確定度和10次測(cè)量均值帶入（1）式，得出兩臺(tái)設(shè)備的En值為：

四、結(jié)論與分析

1.鋼卷尺和激光測(cè)距儀測(cè)量結(jié)果的En值評(píng)定小于1，兩儀器設(shè)備測(cè)量結(jié)果在合理預(yù)期內(nèi)，比對(duì)結(jié)果可接受，表明實(shí)驗(yàn)室履帶拖拉機(jī)長(zhǎng)度尺寸檢測(cè)方法正確，測(cè)量所使用儀器設(shè)備精度適宜。實(shí)際檢驗(yàn)檢測(cè)中，履帶拖拉機(jī)外廓尺寸測(cè)量包括長(zhǎng)度、寬度、高度3個(gè)方向尺寸，其測(cè)量方法相同，且履帶拖拉機(jī)與輪式拖拉機(jī)外廓尺寸測(cè)量方法也相同，因此實(shí)驗(yàn)室具備履帶拖拉機(jī)和輪式拖拉機(jī)外廓尺寸檢測(cè)能力。

2.在A類不確定度評(píng)定中，鋼卷尺的不確定度大于激光測(cè)距儀的不確定度，在擴(kuò)展不確定評(píng)定中亦是如此，所以在外廓尺寸測(cè)量中應(yīng)優(yōu)先選用激光測(cè)距儀。

3.鋼卷尺測(cè)量中A類不確定度是B類不確定度的3倍多，表明鋼卷尺的A類不確定度在外廓尺寸測(cè)量中為主要影響因素。建議分析鋼卷尺測(cè)量中影響A類不確定度的來源，進(jìn)一步規(guī)范測(cè)量方法和人員操作，降低測(cè)量不確定度。