標準樣圈測量不確定度評估

【摘 要】 本文通過對標準樣圈公稱外徑D為300mm的標準樣圈單一外徑尺寸不確定度的評估，討論標準樣圈公稱外徑D為300mm的標準樣圈單一外徑尺寸不確定度評定方法。

【關鍵詞】 標準樣圈 不確定度的評估 量塊

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.03.012

本文依據JJF 1130-2005《幾何量測量設備校準中的不確定度評定指南》，通過任務和目標不確定度、測量原理和方法、不確定度來源列表和討論、測量不確定度分量的說明及計算評定、合成標準不確定度和擴展不確定度U，來闡述公稱外徑D為300mm的標準樣圈單一外徑尺寸不確定度的評估。使標準樣圈不確定度評估變得有章可循，使復雜深奧的不確定度評定得以簡化，滿足標準樣圈測量的實際需要。

1 任務和目標不確定度

（1）測量任務：測量任務是對公稱外徑D為300mm的標準樣圈單一外徑尺寸進行校準。

（2）目標不確定度：目標不確定度UT為3.3μm。

2 測量原理和方法

（1）測量原理：機械接觸式，與參考量塊實際尺寸進行比較。

（2）測量方法：差分法，用參考量塊與被測標準樣圈進行比較。

3 不確定度來源列表和討論

4 測量不確定度分量的說明及計算評定

4.1 測量重復性引入的不確定度分量[u（δ1）]

選取五等量塊作為標準，對公稱外徑D為300mm的標準樣圈在重復性條件下進行連續10次比較測量，得到測量列見表2。可由貝塞爾公式算得標準偏差為：

4.2 量塊與樣圈線膨脹系數差引入的不確定度分量[u（δ2）]

量塊與樣圈的線膨脹系數標稱值相同，假定量塊和樣圈的線膨脹系數均在（11.51×10-6）℃-1范圍內等概率分布，則標準量塊和被測樣圈的線膨脹系數之差應在（2×10-6）℃-1范圍內服從三角分布，該三角分布的半寬度α為（2×10-6）℃-1。當在極限條件（20±1）℃時，對于公稱外徑D為300mm的樣圈有：

4.3 量塊與樣圈溫度差引入的不確定度分量[u（δ3）]

原則上要求量塊與被測樣圈溫度達到平衡后進行測量。但實際測量時，兩者有一定的溫差。假定在±0.5℃范圍內均勻分布，則該分布半寬為0.5℃。對于公稱外徑D為300mm的樣圈有：

4.4 量塊中心長度測量引入的不確定度分量[u（LS）]

7 結論

標準樣圈單一外徑尺寸校準結果的不確定度評定結果顯示：[UE=2.6μm

由此表明，測量程序和條件是符合要求的。

作者簡介

李鳳娜，從1994年至今一直在瓦房店冶金軸承集團有限公司從事計量測試工作，JJF（遼）128-2011《標準樣圈校準規范》、JJF（遼）150-2012《圓錐滾子軸承滾道樣圈校準規范》和JJF（遼）173-2014《圓錐滾子標準件校準規范》的主要起草人。