高倩

摘要：本文對(duì)扭矩扳子測(cè)量結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評(píng)定，建立了數(shù)學(xué)模型，分別分析了A類評(píng)定分量和B類評(píng)定分量，最后合成了標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并最后表述了結(jié)果報(bào)告。

關(guān)鍵詞：不確定度；測(cè)量方法；誤差；分量；扭矩；重復(fù)性

1測(cè)量過程簡(jiǎn)述

1.1測(cè)量依據(jù)

依據(jù)JJG707-2014《扭矩扳子檢定規(guī)程》。

1.2環(huán)境條件

溫度（10～30）℃，相對(duì)濕度不大于85%。

1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

0.3級(jí)扭矩扳子標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置。

1.4被測(cè)對(duì)象

扭矩板子，測(cè)量范圍為（20-100）N·m。

1.5測(cè)量方法

在規(guī)定的環(huán)境條件下，對(duì)20N·m、60N·m、100N·m的扭矩扳子檢定點(diǎn)進(jìn)行不確定度分析，連續(xù)測(cè)量10次。

1.6評(píng)定結(jié)果的使用

凡符合上述條件的測(cè)量，一般可以直接使用本不確定度的評(píng)估方法。測(cè)量范圍為（0-100）N·m的1級(jí)及以下的扭矩扳子的檢定結(jié)果可以使用本不確定度的測(cè)量結(jié)果。

2數(shù)學(xué)模型

式中：e—扭矩扳子在測(cè)量點(diǎn)的示值誤差；MM—扭矩扳子在測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)稱值；

—扭矩扳子標(biāo)準(zhǔn)器相對(duì)應(yīng)被測(cè)扭矩扳子動(dòng)作指示是測(cè)量值的算術(shù)平均值。

3各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

3.1輸入量 MM的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 的評(píng)定

主要不確定度的來源是用扭矩檢定裝置對(duì)其校準(zhǔn)時(shí)所得名義值與約定真值的誤差，用允許誤差限W表示（標(biāo)準(zhǔn)器示值的重復(fù)性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可以忽略）。由此按下列方法進(jìn)行此分項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。標(biāo)準(zhǔn)器示值誤差限為±0.3%，按均勻分布規(guī)律計(jì)算在測(cè)量點(diǎn)的此分項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度值，用B類方法進(jìn)行評(píng)定，計(jì)算式：

=0.069N·m（對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)為40N·m）

=0.139 N·m（對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)為80N·m）

=0.208 N·m（對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)為120N·m）

=0.277 N·m（對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)為160N·m）

=0.346 N·m（對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)為200N·m）

3.2 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 的評(píng)定

此輸入量的不確定度來源包括被測(cè)對(duì)象的報(bào)響動(dòng)作時(shí)扭矩值不確定性，測(cè)量過程中被測(cè)對(duì)象的溫度特性、標(biāo)準(zhǔn)器的示值重復(fù)性及其零位調(diào)整、示值分辨力、標(biāo)準(zhǔn)器與被測(cè)對(duì)象連接過程的附加響應(yīng)等，以及測(cè)量人員讀數(shù)過程的影響，綜合體現(xiàn)于對(duì)該扳子測(cè)量示值的測(cè)量重復(fù)性中。

這里使用合并樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差作A類不確定度評(píng)定，在檢定儀上對(duì)扭矩扳子在檢定點(diǎn)40 N·m、80N·m、120 N·m、160N·m、200N·m分別做10次重復(fù)測(cè)量，所得測(cè)量示值如下：

單次試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式為：

規(guī)程要求，在重復(fù)性條件下連續(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：

4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

4.1靈敏系數(shù)

靈敏系數(shù)c1= =-1 c2= =1

4.2輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表：

4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

輸入量 和 彼此獨(dú)立不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

40= =0.097N·m； 80= =0.162N·m； 120= =0.227N·m； 160= =0.263N·m； 200= =0.375N·m

4.4 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度U為：U40 =kuc=2×0.097N·m=0.194 N·m；U80 =kuc=2×0.162N·m=0.324 N·m；U120 =kuc=2×0.227N·m=0.454 N·m；U160 =kuc=2×0.263N·m=0.526 N·m；U200 =kuc=2×0.375N·m=0.750 N·m

則：相對(duì)不確定度為：

U40= =0.49%；U80= =0.41%；U120= =0.38%；U160= =0.33%；U200= =0.38%

5測(cè)量不確定度的報(bào)告與表述

此次扭矩扳子的檢定結(jié)果的不確定度為：

檢定點(diǎn)40N·m：U40=0.49%，k=2；檢定點(diǎn)80N·m：U80=0.41%，k=2

檢定點(diǎn)120N·m：U120=0.38%，k=2；檢定點(diǎn)160N·m：U160=0.33%，k=2

檢定點(diǎn)200N·m：U200=0.38%，k=2

參考文獻(xiàn)

[1]JJG707-2014《扭矩扳子檢定規(guī)程》

（作者單位：衡水市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)院）