鋼直尺測量結果的不確定度評定

吳亞飛

摘 要：鋼直尺是最簡單的長度量具之一，因其原理簡單、使用方便等特點，在實際生產中的應用也最為廣泛。雖然很多人都能掌握正確的方法來使用鋼直尺進行測量，但是在誤差分析方面，仍然存在很多盲區。誤差分析的目的是評定測量數據的準確性，認清誤差的來源及其影響，并設法消除或減小誤差，提高測量數據的準確性，因此要對測量結果進行不確定度評定，對測量結果具有非常重要的意義。文章主要以1000mm鋼直尺為例，闡述了鋼直尺測量結果不確定度的評定方法。

關鍵詞：鋼直尺；金屬線紋尺；示值誤差；誤差分析；不確定度

1 概述

1.1 測量依據

JJG1-1999《鋼直尺檢定規程》。

1.2 環境條件

要求實驗室內沒有明顯對溫度、濕度、震動直接產生影響的影響源，檢定時室內溫度應在（20±5）℃范圍內，被檢鋼直尺及其他所有檢定工具在室內平衡溫度時間應不少于2h。

1.3 測量標準

1.4 測量對象

名稱：鋼直尺

測量范圍：（0-1000）mm

最小分度值：1mm

1000mm處最大示值誤差：±0.20mm

1.5 測量方法

將三等標準金屬線紋尺和被檢鋼直尺分別放置在鋼直尺檢定臺的主臺板和可調臺板上，調節升降螺母，使被檢鋼直尺的刻線面與標準尺的尺邊處于同一平面，旋緊蝶形螺帽，使兩尺的上下位置固定。調整被檢鋼直尺，使其線紋軸線與標準尺的尺邊平行，旋動對零螺桿，使三等標準金屬線紋尺的首端或末端與被檢鋼直尺的端邊對齊，然后用三等標準金屬線紋尺上附帶的讀數顯微鏡讀出被檢鋼直尺的示值誤差。

2 數學模型

5 合成標準不確定度

由于各不確定度分量之間值得考慮的相關性，可以看作各輸入量之間相互獨立，所以：

6 擴展不確定度

7 測量不確定度報告

用該三等金屬線紋尺標準裝置檢定一把1000mm的鋼直尺，測量結果的擴展不確定度U=0.08mm（k=2）。