千斤顶不确定度分析

千斤顶测量不确定度评定
1、测量方法：
根椐JJG621-2005液压千斤顶检定规程，千斤顶的工作原理是油泵对千斤顶供油，千斤顶对施体施加作用力，通过与千斤顶连通的模式指示器(压力表)或数字式指示器(数据采集系统)直接或间接指示所施加的力值。

其中主要影响因素有：上级标准的测量不确定度；千斤顶指示器的示值误差、回程误差(变差)、分辨力；千斤顶串接不同轴和示值重复性。

2、测量标准不确定度各分量的评定
2.1、上级标准的测量不确定度引入的相对不确定度分量1u
根据液压千斤顶检定规程，用于检定千斤顶的标准测力仪不低于0.5级，现用0.3级标准测力仪进行检定，标准测力仪不确定度95U =0.3%（k =2），则不确定度分量1u 为：
1u =3×10-3/2=1.5×10-3
2.2、千斤顶指示器的示值误差引入的相对不确定度分量2u
根据液压千斤顶检定规程，千斤顶指示器有模拟式和数字式的，在实际应用中大多是模拟式的，即不低于0.4级的压力表，由0.4级的压力表，根据精密压力表的规程其示值误差的允差为±0.4%，取半宽区间，估计为均匀分布，取
k =3，其相对不确定度分量2u 为：
322103.2103
0.4--⨯=⨯=
u
2.3、千斤顶指示器的回程误差引入的相对标准不确定度分量3u
千斤顶模拟指示器(精密压力表)的回程误差的允差为0.4%，取半宽区间，估计为均匀分布，取k =3，其相对不确定度分量3u 为：
323102.1103
20.4--⨯=⨯⨯=
u
2.4、千斤顶指示器分辨力引入的相对标准不确定度分量4u
以量程为60MPa 的精密压力表作评定，压力表测量上限为额定油压的130%～200%，以30MPa 计算相对分辨力，其分度值为0.5MPa ，取半宽区间，估计为均匀分布，k =3，其相对不确定度分量4u 为：
34108.430
0.53213
21-⨯=⨯⨯=⨯
⨯=
A d u 2.5、串接不同轴引入的相对标准不确定度分量5u
根据规程，检定千斤顶时，千斤顶与标准测力仪串接在张拉杆上，三者在同一轴线上，但实际检定中串接会有不同轴线上，会引起活塞受力不匀和活塞磨擦阻力等影响因素，现用量程为2000kN 的千斤顶，指示器为60MPa 的压力表，改变千斤顶与标准测力仪的串接位置，在25MPa 时，测千斤顶的输出力值，6次测试数据如下(单位kN)，用A 类评定方法评定。

1011.3、1015.8、1012.1、992.2、1010.1、990.8 根据以上数据有如下：
9.101)(2
=--=∑n m m
s i
5.4)(==n
s s x
3)(5105.41000
5
.4-⨯==
=
A
s u x 2.6、示值重复性引入不确定度的影响量A u
对量程为2000kN 桩基工程的千斤顶，指示器为60MPa 的压力表，在25MPa 时测千斤顶的力值，根据规程，连续测量3次n ＝3，3次重复性测试数据如下(单位kN)，用A 类评定方法评定。

1006.4、1015.8、1012.6
根据以上数据用极差法，n ＝3时查表得n d =1.69则：
6.5min
max =-=
dn L L s
2.3)(==n s s x
3)(102.31000
2
.3-⨯==
=
A
s u x A
3、相对合成标准不确定度c u
以上各述分量彼此独立，互不相关，则
c u =2
2524232221A
u u u u u u +++++=7.9×10-3 4、相对扩展不确定度
按正态分布，取包含因子k =2,则
U =2×c u =2×7.9×10-3=1.6×10-2
=1.6%
5、标准不确定度一览表。