摘????? 要:文章联系实际,从三维坐标测量不确定度的目的、范围等方面对其进行分类分析。
关键词:三维坐标;测量;不确定度
??????? 1 目的
??????? 提供完整的信息对三维坐标测量不确定度进行评定与表示,评价测量结果是否有效、是否可信,判定测量结果的质量。
??????? 2 适用范围
??????? 方法适用于Vento-R 601620/2双悬臂地轨测量机的不确定度分析。
??????? 3 三维坐标测量不确定度分析
??????? 3.1 A类标准不确定度分量
??????? 针对被测件长度(800mm)进行的10次等精度测量数据及计算平均值、残差、残差平方。
??????? 被测件长度10次测量的平均值x=799.99225 mm
??????? 残差平方和=0.000178625 mm2
??????? 自由度n=n-1=9, n为测量次数。
??????? 据此可求出对应的估计的标准偏差:
? 对于测量结果来说,我们通常把算术平均值的标准偏差称为A类标准不确定度。而且由于被测量的A类标准不确定度uA按照正态分布,因此??????????????????????????????
??????? uA=SA/√n= 0.001409 mm
??????? 3.2 B类标准不确定度分量
??????? 3.2.1 测量仪器的不确定度UB1
??????? 由于Vento-R 601620/2三坐标测量机双臂测量的精度为:50+28L/1000≤108(μm ),由此得出长度L≤2071.428571 mm
??????? 当被测件的长度为800 mm时,由于其测量的半宽度U′遵循线性分布,因此U′可以由以下比例关系得出:
800/2071.428571=U′/108即U′=0.0417 mm
??????? 又由于该项不确定度按矩形分布,则置信因子K=√3=1.7321
??????? 其标准不确定度UB1为:UB1=U′/K=0.0417/1.7321=0.0241 mm?
??????? 3.2.2 由温度引起的测量不确定度UB2
??????? 经反复测量比较,在环境温度为20℃附近,温度每增加或减少1度,测量结果就相应增加或减少0.01 mm,在20°±2℃相对恒温的正常测量条件下,由温度引起的测量半宽度为0.04 mm。
??????? 由于该项不确定度也按矩形分布,即置信因子K=√3 =1.7321,则标准不确定度UB2为:UB2=0.04/1.7321=0.0231 mm
??????? 3.3 合成标准不确定度
??????? 我们可以视合成标准不确定度分布为正态分布,将上述不确定度分量合成,得出合成标准不确定度Uc为: Uc=(UA2+UB12+UB22)1/2=0.03368 mm
??????? 3.4 扩展不确定度????? 我们也可以视扩展不确定度分布为正态分布,包含因子K=2.58,置信概率为99%,则扩展不确定度为:U=kUc=0.08689 mm????
??????? 被测件长度最终测量结果可表示为:L=799.99225±0.08689 mm
??????? 4结 语
??????? 报告的长度是针对被测件长度做10次重复测量的平均值,且充分考虑了三坐标测量机双臂测量的精度对测量结果的影响,估计了由环境温度变化而引起的测量结果的差异,并在此基础上对测量结果作了相应的修正。本分析报告的结果是按照《测量不确定度初学者指南》一文中提及的方法演算所得。
参考文献:
[1]宣安东.实用测量不确定度评定及案例[M].北京:中国计量出版社,2007.
[2]倪育才.几何量测量不确定度评定[M].北京:中国计量出版社,2006.
[3]刘智敏.不确定度及其实践[M].北京:中国标准出版社,2000.
[4]宜安东.实用测量不确定度评定及案例[M].北京:中国计量出版社,2007