水泥净浆搅拌机转速示值测量结果的不确定度评定

水泥净浆搅拌机转速示值测量结果的不确定度评定
1概述
1.1测量方法：依据JJG（建材）104—1994《水泥净浆搅拌机检定规程》。

1.2环境条件：应保持清洁，周围无腐蚀性气体。

电源电压的波动不超过±10%。

1.3测量标准：电子计数式转速表，测量范围：（25-25000）r/min，最大允许误差：±0.05%。

1.4被测对象：水泥净浆搅拌机的搅拌叶的转速，测量范围：搅拌叶公转慢速为62r/min，最大允许误差为±5r/min；快速为125r/min，最大允许误差为±10r/min；搅拌叶自转慢速为140r/min，最大允许误差为±10r/min，快速为285r/min，最大允许误差为±20r/min。

1.5测量过程：
在规定环境条件下，使用电子计数式转速表直接测量搅拌叶转速，（搅拌叶转速应在负载情况下检定），该过程连续进行2次，2次示值的算术平均值即为该转速的实际检定值。

2次平均值与检定规程中对应的转速值进行对比，即得该测量点的示值误差。

1.6评定结果的使用：
在符合上述条件的测量结果，且被检转速在305r/min以内，一般可直接使用本不确定度的评定结果，其他可使用本不确定度的评定方法。

2建立数学模型
2.1数学模型
式中：R—被测搅拌机的搅拌叶转速的测量结果；
—电子计数式转速表2次测量示值的算术平均值；
—电子计数式转速表的最大允许误差的修正
—人员操作误差的修正
2.2灵敏系数
2.3传播律公式
因为各输入量彼此独立不相关，所以：
3输入量的标准不确定度评定及其相应自由度
3.1输入量的不确定度来源主要是由电子计数式转速表的测量重复性所引起的。

电子计数式转速表的测量重复性引入的标准不确定度u1( )，可采用A类方法进行评定。

用编号为44148197的电子计数式转速表对一台水泥净浆搅拌机的叶片公转慢速度进行测量，连续测量10次，得到测量列如表1所示。

表 1 单次测量值
序号（i） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
示值(r/min) 63 62 63 63 64 63 63 62 62 62
其算数平均值为：
单次实验标准差
另选择两台水泥净浆搅拌机，分别对其搅拌叶公转快速及自转慢速的示值进行检定，各在重复性条件下测量10次，得到2组测量列，如表2：
表2 2组测量值r/min
公转快速125 125 124 124 125 123 124 125 125 125
自转慢速140 140 139 138 138 139 140 140 140 139
分别按上述方法计算得到单次实验标准差为：s2＝0.71r/min，s3＝0.82r/min。

合并样本标准差：
又因为sj的标准差小于，所以可以使用sp。

实际测量情况，在重复条件下连续测量2次，以该2次测量值的算术平均值作为测量结果，可得到：
3.2来源于由电子计数式转速表的最大允许误差导致的不确定度u2( )，采用B类方法进行评定。

电子计数式转速表的最大允许误差为±0.05％，检定时的最大转速为295r/min，该误差为均匀分布，则
3.3来源于由人员操作转数表而导致的不确定度u3( )的评定。

由于在实际测量过程中人员手持转速表，容易造成测量数据不稳，一般为1r/min左右，则：
4.标准不确定度汇总表
输入量的标准不确定度汇总于表3
表3标准不确定度汇总表
标准不确定度分量
u(xi) 不确定度来源标准不确定度概率
分布ci |ci|u(xi)
u1( )
转速表的重复性0.54 正态 1 0.54
u2( )
转速表的最大允许误差 0.085 均匀 1 0.085
u3( )
人员操作误差0.29 均匀 1 0.29
5合成标准不确定度评定
5.1合成标准不确定度的计算
考虑到各分量不相关，那么合成标准不确定度，由2.3条得
6扩展不确定度的确定
由汇总表，合成标准不确定度的分布既不是t分布，也不是其它典型类型的分布，故不能按t分布或其它典型分布取ｋ值。

在此情况下，可取k=2。

则扩展不确定度为：
U =2×0.62r/m in ≈ 1.3r/min
7测量结果不确定度的报告与表示
水泥净浆搅拌机转速测量结果的扩展不确定度为：
U=1.3r/min ，k=2。