轉(zhuǎn)速標準裝置測量不確定度分析

(東華計量測試研究院 江西 南昌 330029)

轉(zhuǎn)速標準裝置測量不確定度分析

鄭歡

(東華計量測試研究院江西南昌330029)

轉(zhuǎn)速標準裝置是用來校準測量各種旋轉(zhuǎn)物體轉(zhuǎn)速的儀器。轉(zhuǎn)速計量實際上是指角速度計量。因為，大多數(shù)旋轉(zhuǎn)機械，特別是早期的旋轉(zhuǎn)機械都用轉(zhuǎn)/分(r/min)作為轉(zhuǎn)速單位表示角速度，所以，習慣性地就稱它為轉(zhuǎn)速計量。本文主要介紹了轉(zhuǎn)速標準在測量過程中的不確定度分量的評定和分析。

轉(zhuǎn)速；不確定度

一、測量方法

依據(jù)檢定規(guī)程JJG105-2000《轉(zhuǎn)速表檢定規(guī)程》規(guī)定方法，用高精度轉(zhuǎn)速標準裝置產(chǎn)生一個標準轉(zhuǎn)速源，通過接觸式或非接觸式轉(zhuǎn)速表采集標準轉(zhuǎn)速，兩者進行比對驗證。

二、數(shù)學模型：

ω：轉(zhuǎn)速表基本誤差，%；

n0：檢定點標稱值，r/min；

N：特定轉(zhuǎn)速值(與檢定方法有關(guān))，r/min

三、計算分量不確定度

(一)由轉(zhuǎn)速測量值的重復(fù)性引入的不確定度

用高精度轉(zhuǎn)速標準裝置對一塊非接觸式手持數(shù)字轉(zhuǎn)速表在5000 r/min進行十次連續(xù)測量，得到測量數(shù)據(jù)如表

單次測量值

(二)由高精度轉(zhuǎn)速標準裝置的不確定度引入的不確定度分量u(rn)

(三)由轉(zhuǎn)速標準裝置分辨力引入的相對標準不確定度分量

因為轉(zhuǎn)速標準裝置是采用數(shù)字式測量儀器，分辨力誤差采用尾數(shù)±0.1個字來表示。根據(jù)儀器原理和特點，屬于B類評定，為均勻分布，則不確定度分量為：

四、相對合成標準不確定度uc

以上各述分量彼此獨立，互不相關(guān)，則

五、相對擴展不確定度

取包含因子k=3,則

U=3×uc=3.9×10-4

六、 標準不確定度一覽表

標準不確定度分量標準不確定度來源標準不確定度值u(rn)重復(fù)性1.3×10-4u(rn)高精度轉(zhuǎn)速標準裝置不確定度2.2×10-5uF分辨力1.2×10-5uc=1.3×10-4Urel=3.9×10-4(k=3)

由于主標準在全量程范圍內(nèi)準確度等級均為一個指標，同時根據(jù)各不確定度來源看重復(fù)性是不確定度主要來源，在(2～80000)r/min范圍內(nèi)均為U=3.9×10-4(k=3)

[1]轉(zhuǎn)速表檢定規(guī)程JJG105-2000，中國計量科學研究院

[2]測量不確定度評定與表示JJF1059-2012,全國法制計量技術(shù)委員會