触针式表面粗糙度测量仪示值误差不确定度评定

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表面温度计示值测量结果的不确定分析与评定

表面温度计示值测量结果的不确定分析与评定作者：何钢肖敏孙杰来源：《科学导报·学术》2019年第30期摘要：随着我国经济的快速发展，人民的日益生活需求也在不断增长。

在当前阶段，在实际的工程测绘当中，做好测量结果的正确评定，对于后期的工作开展具有非常重要的指导作用。

其中测量不确定度的表现，对于结果的正确评定以及评估也是衡量其可疑程度的一个标准。

通过对这些标准所对应的参数优势进行优劣评定，那么就可以在根本上对表针所测量的目的与误差分散在数据匹配上所对应的参数值。

表面温度计在当前的生产范围中被广泛的应用于一些仪器的测量范围之内，因此在一些生产与科研环境当中，其已经得到了非常广泛的应用。

为了全面分析表面温度计在测量过程中所存在的一些不确定性，本文针对性的对其不确定性的分析过程与评定形式进行的介绍，同时还对其所测量的评定具体标准进行了对比说明。

在这其中，通过对所测量的来源进行数据源的分析，可以对所测量的目的数据对于周围的环境影响作用或者条件控制效果进行剖析，这样就可以在根本上来分析温度计对于所测定物质的数值准确性效果，通过做好这方面的工作研究，可以为相应的其它辅助工作带来一些工作支持，希望本文可以给广大读者带来参考性意见。

关键词：表面温度计；测量；不确定性；评估引言在實际的测量工作中，对于测量结果的不确定性表现，就是对整个测量物质所存在的正确与否进行可疑程度的评定。

做好这方面的工作评定，可以为衡量对应测量物质的优势程度进行整体范围的评估，从而来分析所测量范围在整体形势的数值分布上是否可以出现在一个误差分散的范围之内。

在一些固体仪器的表面温度测量上，表面温度计对于其温度的测量优势非常的多，因此在一些航空以及科研等相关的生产发展中，该类表面温度计的应用十分的广泛。

表面温度计的具体结构由其温度传感器以及显示设备共同组成，其中温度传感器是整个表面温度计对于工作开展最核心的关键部分，这也直接决定了该类表面温度计在使用过程中是否具备良好的工作性能。

表面粗糙度比较样块参数测量结果的不确定度评定

表面粗糙度比较样块参数测量结果的不确定度评定1 概述1.1测量依据：JJF1099-2003《表面粗糙度比较样块校准规范》。

1.2环境条件：室内温度20℃±5℃，室内湿度≤70%RH。

1.3测量标准：便携式表面粗糙度仪，最大允许示值误差为±5%。

1.4被测对象：标称值0.4样块。

1.5 测量过程:用便携式表面粗糙度仪直接测量。

测量时，根据样块标记的加工方法和标称值，选择合适的取样长度，将被校样块放置在工作台上，使测量方向与加工纹理方向垂直，调整仪器至正常工作状态，依次在样块均匀分布的10个位置上进行测量，将测得的值作为测量结果。

2 数学模型由于表面粗糙度样块的值可以在粗糙度仪上直接读得，故有：=式中: —样块的测量结果，表面粗糙度样块的值，—便携式表面粗糙度仪显示的值。

3 输入量的不确定度来源主要有：便携式表面粗糙度仪示值误差引入的相对标准不确定度分量，测量重复性引入的相对标准不确定度分量，表面粗糙度样块加工的不均匀引入的不确定度分量。

4 标准不确定度评定4.1便携式表面粗糙度仪示值误差引入的相对标准不确定度，用B类方法评定。

据触针式表面粗糙度仪校准规范可知，仪器的最大允许误差为±5%，假设其为均匀分布 =，则: =4.2测量重复性引入的相对标准不确定度，用A类方法的评定。

选标称值0.4样块,在工作面某一位置重复测量10次,得到测量列：0.38 , 0.38 ,0.39 , 0.38 , 0.39 , 0.37 , 0.37 ,0.38, 0.38 ,0.37。

则：1.95测量重复性引入的相对标准不确定度为：= 0.624.3表面粗糙度样块加工的不均匀引入的不确定度分量，用B类方法评定。

在表面粗糙度样块的10个不同的位置进行测量，取其平均值作为测量结果。

规范中要求实验标准偏差不超过4%。

故10次测量平均值的标准差为：=4.4输入量的相对标准不确定度的计算= + +=5 合成标准不确定度的评定5.1 灵敏系数数学模型 =的系数 =1合成标准不确定度可按下式得到：= =3.21 3.26 扩展不确定度的评定取置信概率 =95，包含因子 =2则：=×=2×3.2 6.47 按以上方法对其他样块的测量不确定度进行分析，并将测量不确定度评估结果进行汇总。

表面温度计示值测量结果的不确定度分析与评定

表面温度计示值测量结果的不确定度分析与评定作者：张欢郭浩苏英来源：《品牌与标准化》2018年第04期【摘要】表面温度计是用于测量固体表面温度的仪器，被广泛应用于科研和生产中。

本文通过建立数学模型以及对可能影响表面温度计示值测量结果的各种不确定来源的分析，对其测量结果的不确定度进行了评定。

【关键词】表面温度计;测量结果;不确定度【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.04.008Uncertainty of Measurement Analysis and Evaluation ofthe Surface ThermometerZHANG Huan， GUO Hao， SU Ying（1. Liaoning Provincial Institute of Measurement， Shenyang 110004， China;2. PetroChina JinXi PetroChemical Company， Huludao 125001， China）Abstract： The surface thermometer is an instrument for measuring the surface temperature of an object. It is widely used in scientific research and production. By establishing the relative mathematical model and analyzing the sources of uncertainty which may affect the measurement results of the surface thermometer， the paper introduces the evaluation process of uncertainty.Key words： surface thermometer;measurement result;uncertainty表面温度计是用于测量固体表面温度的仪器，被广泛应用于航天、航空、能源、化工、纺织等科研和生产中。

触针式粗糙度仪的测量不确定度分析及仪器的特性评定

中图分类号：ＴＧ８４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１５）０２－０２０７－０４
触针式粗糙度仪是工业中广泛使用的表面粗糙度测量仪，用尖锐的金刚石触针以一定的速度划过被测表面，触针按表面轮廓形状上下运动，把这种垂直运动变换为电信号即可确定表面粗糙度。触针式测量仪具有数据准确和适应性强等优点，可测量０．１μｍ～１０μｍ范围的粗糙度。
１触针式仪器示值误差校准
２校准结果的不确定度分析
１．１测量前准备（１）准备３个不同精度的粗糙度样板，并附有有
效的检定证书；（２）检查测针、传感器有无问题，比如测针针尖
是否完好（投影仪／显微镜），用粗糙度样板测量５次在误差允许范围内可用；
（３）设置程序在每次测量后回到起始位置，因粗糙度样板不同位置粗糙度测值不同。１．２示值误差校准
u２
＝
Sp x0
式中，Sp 参照本文２．４中的公式进行计算，x0 指
Ra0 。
这里尤其值得注意的是此处的 Ra0 并不是指样
板的校准值而是仪器在同一精度样板上有效值的平
均值，在表４中R a０即为公式中 x0 的值。因此，u２的值如表５所示。
计量：ｗｗｗ．ｃｑｓｔｙｑ．ｃｏｍ
计量：ｗｗｗ．ｃｑｓｔｙｑ．ｃｏｍ
u（Ra0）为与标准样板有关的不确定度分量。
因为 c（Ra）＝
坠ΔRa 坠Ra
＝１，c（Ra0）＝
坠ΔRa 坠Ra0
＝－１
２
２
２
所以 uc（ΔRa）＝ u（Ra）＋u（Ra0）
２．４测量结果的初步计算
测量结果的初步计算如表４所示。
表４测量结果的初步计算

标准样板表面粗糙度测量不确定度评定

。
相对标准不确定度为ｕｘ这里ｘ０指Ｒａ０。
这里ｌｌ１＝３，ｎ＝３，１，
２
６。
Ｏ．４２ｕｍ
３．３４ｍ
１２３１２３１２３
不确常唐丧渡标准样板枪帝误葬但熊示信雷忡新显示倌骨误荠标准样桶枪帘误算位示信雷每幛舯示信骨＿ｉ旱善标准样桶枪审误算但暑晕示信雷茸件粒示信量谋葬
０．４２０００
３．３．４３０．００５１０．２７
６不确定度分析因为标准的表面粗糙度样板表面轮廓比较规则，因此影响示值的不确定度来源主要有：（ａ１标准样板检定误差引入的不确定度分
量ｕ，；
± ５％
（Ｒ。。） ——与标准样板有关的不确定
度分量。因为ｃ（Ｒ）０ＡＲａ／８Ｒａ一１，
样板
１２３
表１检定值／扩展不确定度Ｕ
Ｕｍ
＝
＋ △
（１）
ｒｅｌ
这里Ｒ为标准样板值， △ 为仪器示值误差，即
表１
某触针式表面粗糙度测量仪技术指标见表２量程４ Nhomakorabeaｕｍ
２０ｕｍ
［ｃ（０）］ｕｋＲ￣）
式中：
（）
表２Ｒ示值显￥豳示值误差危午误差咧
０．００１ｕｍ
０．Ｏｌｕｍ

粗糙度测量仪示值误差的校准不确定度评定

粗糙度测量仪示值误差的校准不确定度评定
郭梦媛;陈佳彬
【期刊名称】《苏州市职业大学学报》
【年(卷),期】2017(28)3
【摘要】不确定度是定量说明测量值的一个参数,表明测量值的可信程度,只有量值而没有不确定度的数据是不完整的测量结果.粗糙度的测量结果是通过粗糙度测量仪的示值来反映.因此,粗糙度测量仪本身的测量结果是否可靠、可信,需要通过对测量仪进行校准并对测量仪的示值误差进行校准不确定度评定.本研究对粗糙度测量仪示值误差进行了校准不确定度评定,从而对测量结果的影响因素进行溯源,以便调整测量方法,提高测量结果的准确性.
【总页数】5页(P34-37,62)
【作者】郭梦媛;陈佳彬
【作者单位】黎明职业大学机电工程与自动化学院,福建泉州 362000;黎明职业大学机电工程与自动化学院,福建泉州 362000
【正文语种】中文
【中图分类】TG84
【相关文献】
1.多功能坡度测量仪的校准及其示值误差的测量不确定度评定 [J], 高同山;焦网网;刘蕴;刘硕勇
2.点燃式机动车发动机转速测量仪校准示值误差测量值的不确定度评定 [J], 石鑫
3.底壁厚测量仪的校准及其示值误差的测量不确定度评定 [J], 刘钊;郝彦彬;谢平
4.底壁厚测量仪的校准及其示值误差的测量不确定度评定 [J], 刘钊; 郝彦彬; 谢平
5.气动测量仪示值误差校准结果不确定度评定 [J], 王一宁;段孟雨;马睿;杜一民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

电动轮廓仪示值误差测量结果不确定度的评定

电动轮廓仪示值误差测量结果不确定度的评定作者：黄荣辉来源：《价值工程》2017年第35期摘要：表面粗糙度反映的是工件表面微观几何形状的误差，是几何测量的重要领域，在对表面粗糙度进行多参数定量评定过程中，电动轮廓仪的使用最为广泛，本文重点介绍了触针式电动轮廓仪示值误差测量结果不确定度的评定，对表面粗糙度标准的推广及电动轮廓仪技术的发展有着重大的现实意义。

Abstract： The surface roughness reflects the error of the microscopic geometry of the workpiece surface， which is an important field of geometric measurement. In the process of multi-parameter quantitative evaluation of surface roughness， electric profiler is the most widely used. It is of great practical significance to evaluate the uncertainty of the surface roughness standard and the development of the electric profiler technology.关键词：电动轮廓仪；不确定度；误差Key words： electric profiler；uncertainty；error中图分类号：TG84 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）35-0149-021 概述1.1 测量方法：参照JJF1105-2003《触针式表面粗糙度测量仪校准规范》。

1.2 测量环境：温度（20±3）℃，平衡温度时间不少于4h。

1.3 测量标准：Ra0.08，Ra0.40，Ra5.5μm多刻线标准样板，测量不确定度（5～3）%，包含因子k=3。

接触式干涉仪示值误差测量结果的不确定度评定

１测量概述１．１测量方法的选择
测量方法的选择非常重要，我们依据ＪＪＧ１０１．２００４接触式干涉仪检定规程中所规定的测量方法进行测量。１．２环境条件的确定
测量过程中的温度、湿度、压力等环境条件将直接影响测量结果，而此时我们对于温度的要求特别高，根据计量检定原则，选择环境温度为（２０± １）℃ ，此环境温度也是多数计量检测所要求的通用环境温度。１．３测量标准的选择
根据对测量不确定来源的分析，接触式干涉仪输入量的不确定度ｒ１的来源主要是其测量重复性，而解决其测量重复性最好的方法则是采用Ａ类评定法，即采用多次测量，使用多次测量后所形成的测量列。
下面对检定分度值０．２ｇｍ进行不确定度分析。检定分度０．２ｍ干涉仪示值时，我们选择ｌ０１点，通过连续ｌ０次的测．０６／２．５８＝０．０２ｐｍ，ｖ（Ｌ１）＝Ｏ０。
￡＝＝一
ｎ一１
式中：△为该受检点的示值误差；ｒ１为两次读数值；
∑ｒ１为读数值的总和；Ｌ为最后一块量块的实际值；
Ｌ为用来对零的最初一块量块的实际值；ｎ为使用的量块的块数。
３评定输入量的标准不确定度３．１评定输入量ｒ１的标准不确定度ｕ（ｑ）
根据接触式干涉仪的精度要求，我们选择二等量块作为测量标准，其中扩展不确定度为ｕ＝０．０６ｇｍ，包含因子为ｋ＝２．５８，有效自由度为ｏ。。１．４被测对象的选择

兽医注射器表面粗糙度的测量不确定度评定

于零位置曰测定样品表面粗糙度值遥 1.5 数学模型
啄=d 啄要要要被测样品测量结果渊滋m冤 d要要要表面粗糙度仪显示的数值 Ra 渊滋m冤 1.6 不确定度来源分析在表面粗糙度的测量过程中袁不确定度主要来源有渊1冤样品测量重复性的标准不确定度渊人为误差带来的不确定度冤遥渊2冤用标准粗糙度校准模块检定分散性标准不确定度遥渊3冤表面粗糙度仪系统误差带来的不确定度遥渊4冤环境因素袁包括温度尧湿度带来的不确定度遥渊5冤被检样品前期处理袁包括表面灰尘尧兽医注射器安装在卡具上的水平度等带来的不确定度遥从实际的测量情况来看袁由于环境因素及被检样品前期处理对最终测量结果影响较小袁所以渊4冤尧渊5冤两项可以忽略不计遥由此院
表面粗糙度 [1] 是指零件表面加工后形成的由较小间距和峰谷组成的微观几何形状特性袁反映微观几何形状误差的一个指标遥表面粗糙度不同于长度尧角度等物理量袁是一个统计概念遥因此袁其表征方法有很多袁在不确定度评定过程中袁不确定度分量的影响也有很大不同袁所以袁关于表面粗糙度的不确定度评定相对于其他参量也要复杂袁也更有必要性遥
UR要样品合成标准不确定度曰 UX要样品测量重复性的标准不确定度曰 UA要标准粗糙度校准模块检定分散性标准不确定度曰 UH要表面粗糙度仪系统误差带来的不确定度遥 2 不确定度评定 2.1 兽医注射器测量值渊表 1冤
根据公式院
SX 为试样标准偏差曰 RMAX 为试验数据的最大值袁 RMIN 为实验数据的最小值曰 C 为极差系数袁当 n=3 时袁经查表 C=1.69遥
测量原理院利用仪器的触针在被测表面上轻轻划过袁被测
表面的微观不平轮廓将使触针作垂直方向的位移遥再通过传感器将位移变化量转换成电量的变化袁经信号放大和处理后在显示器上示出被测表面粗糙度的评定参数值 RX遥 1.1 检测样品

测长仪示值误差测量结果不确定度评定

测长仪示值误差测量结果不确定度评定1 概述1.1测量依据：JJF 1189-2008 《测长仪校准规范》。

1.2 环境条件：温度一般控制在（20±3）℃以内，或按照相关技术要求的规定。

1.3测量标准：量块/（1～100）mm ,3等1级。

1.4 被测对象：测长仪。

1.5 测量方法：校准测长仪示值误差时，在测量（轴）座和尾座测量杆安装球面测帽，调整达到最佳测量状态，并设置零位。

移动测量（轴）座，将相应长度的量块安装在工作台上，使量块工作面中心对准球面测帽，调整工作台使量块工作面与球面测帽轴线相垂直。

从读数装置读出测长仪示值，测长仪示值与量块实际值的偏差为测长仪示值误差。

量块温度引起的长度变化经过修正。

2 数学模型s o i i L L L --=∆)(式中：i ∆ — 校准点的示值误差； i L — 校准点示值；o L —零点示值； s L — 量块在标准条件下的长度。

3 灵敏系数1/1=∂∆∂=i i L c ； 1/02-=∂∆∂=L c i ； 1/3-=∂∆∂=s i L c 。

4 各输入量的不确定度分量的评定 4.1 输入量i L 的不确定度)(i L u 的评定输入量i L 的标准不确定度来源主要是测长仪的测量重复性，可通过多次测量获得，用A 类方法评定。

选20mm 点，连续测量10次，所得测量结果如下：平均值：mm L i 99952.19=-单次实验标准偏差如下：m n L L x s ni ii μ04.01-)-()(∑12===标准不确定度m L s L u i i μ04.0)()(== 。

4.2 输入量s L 的不确定度)(s L u 的评定4.2.1 3等量块送省计量院检定合格，由检定证书可知3等量块的扩展不确定度L m U 69910110.0-⨯+=μ)0.3(=k 。

当取量块长度mm L 100=时，m U μ2.099=，则：m m k U L u s μμ07.00.3/2.0/)(100===4.2.2 3等量块的热膨胀系数1610)15.11(--⨯±=℃α，当温度测量有误差时，会引起的标准不确定度)(2s L u 。

触针式表面粗糙度测量仪不确定度评定报告

触针式表面粗糙度测量仪校准结果不确定度评定报告1概述1.1 测量方法: 依据JJF1105-2003《触针式表面粗糙度测量仪校准规范》 1.2环境条件: 实验室温度(20±3)℃，实验室湿度≤65%RH 。

1.3 测量标准: Ra 标称值为0.403μm 的多刻线标准样板。

1.4 被测对象：SJ-301触针式表面粗糙度测量仪 1.5 测量过程: 用触针式表面粗糙度测量仪直接测量。

2数学模型2.1 H=L-L 0式中： H ——触针式表面粗糙度测量仪的示值误差 L ——粗糙度测量仪的读数值L 0——多刻线标准样板标称值2.2方差())()(02222212L u c L u c H u +=2.3 灵敏系数11=∂∂=L Hc 102=∂∂=L Hc 3标准不确定度的评定3.1测量重复性引起的不确定度1u在多刻线标准样板的工作区域内测量10次，取平均值作为测量结果，测量数据如下：0.41μm ，0.40μm ，0.40μm ，0.41μm ，0.42μm ，0.40μm ，0.40μm ，0.41μm ，0.42μm 0.41μm ，采用A 类方法进行评定,结果如下：=L 0.41μm则：Si=相对标准不确定度：2%3.2 多刻线标准样板引入的标准不确定度2u 可根据证书直接得到U rel =2.5%，k =2，则：u 2=1.25%3.3数显式量化误差引入的不确定度3u粗糙度测量仪的最低有效位w=0.01μm ，则变化区间的半宽度为m wμ005.02a ==假设为均匀分布3=k ，则相对标准不确定度为%23.03m 005.03=⨯=Ra u μ4 合成标准不确定度评定c u标准不确定度一览表不确定度来源分布/评定类型分布因子灵敏系数相对标准不确定度/μm1u 测量重复性 A 1 2.0% 2u 多刻线样板B 2-1 1.25% 3u 数显量化误差矩形B310.23%标准不确定度分量中所列各分量彼此独立互不相关，则合成标准不确定度：5 扩展不确定度评定取包含因子k =2，则扩展不确定度可以表示为：6.同理可得当多刻线标准样板Ra 值为1.624μm 和3.209μm 时的不确定度如下表所示：多刻线标准样板Ra 值不确定度来源分布/评定类型分布因子灵敏系数相对标准不确定度合成不确定度1.6241u 测量重复性A 1 1.6% 2.04% 2u 多刻线样板B 2-1 1.25% 3u 数显量化误差矩形B 31 0.23% 3.2091u 测量重复性A 1 1.2% 1.75% 2u 多刻线样板B 2-1 1.25% 3u 数显量化误差矩形B310.23%7. 触针式表面粗糙度测量仪校准装置的扩展不确定度如下表所示：。

触针式表面粗糙度测量仪校准结果不确定度评定

·２７９·
表２标准不确定度分量汇总表符
不确定度来源了口标准不确定度／ｕｍ
触针式表面粗糙
Ｒａｏ：４．３００．０３２
度测量仪重复性引入的不确定度ＲＲａｏ：０．３７００．００３６
分量
Ｒａｏ：０．０９５０．０００８
多刻线样板误差引入的不确定度Ｒ
分量
Ｒａｏ：４．３００．０４３Ｒａｏ：０．３７００．００５６Ｒａｏ：０．０９５Ｏ．００２４
值误差进行了校准不确定度评定，从而对测量结果的影响因素进行溯源，以便调整测量
方法，提高测量结果的准确性。
参考文献：
［１］质量比较仪测量结果的不确定度评定Ⅱ］．周海英．中国测试技术．２００５（０５）
『２１常用测量不确定度评定方法及应用
实例【Ｍ】．中国计量出版社，上海市计量测试技术研究院编，２００１
表面粗糙度测量仪》
２环境条件：温度（２０士３）℃，湿度
不超过６５％ＲＨ
３测量标准：多刻线样板，三块组，出
厂编号Ａ一０２４
相对扩展
样板标准扩展不确定度／
样板
不确定度／
值～ｍｕｍ（ｋ＝２）
ｕｍ（ｋ＝２
１
４．３０
０．０８６
２％
２
０．３７０
０．０１１１
３％
３
０．０９５
０．００４８
５％
４被测对象：触针式表面粗糙度测量仪，ＭＰＥ：±（５ｎｍ＋Ｏ．０５Ａ）ｕｍ对应仪器出厂ＭＰＥ：±５％。
表３合成标准不确定度
样板标准值～ｍ合成标准不确定度～ｍ
４．３０
０．０５４
０．３７０
０．００６７
０．０９５
பைடு நூலகம்

表面粗糙度测量仪测量不确定度评定

表面粗糙度测量仪测量不确定度评定
发表时间：2018-08-21T13:06:42.423Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：王力[导读] 摘要：表面粗糙度仪广泛应用于各种金属与非金属的加工表面的检测除机械加工制造外，电力、通讯、电子，如集成电路半导体等生产加工过程中也需粗糙度的评定，甚至人们生活中使用的文具、餐具、人的牙齿表面都要用到表面粗糙度的检验。

（陕西省计量科学研究院陕西西安 710065） Measurement uncertainty assessment for Surface roughness measuring instrument wang li
摘要：表面粗糙度仪广泛应用于各种金属与非金属的加工表面的检测除机械加工制造外，电力、通讯、电子，如集成电路半导体等生产加工过程中也需粗糙度的评定，甚至人们生活中使用的文具、餐具、人的牙齿表面都要用到表面粗糙度的检验。

1测量方法
用触针式表面粗糙度测量仪对一组多刻线标准样板进行测量，再将得到的测量值与多刻线标准样板检定证书上给出的值相比较，得到相应条件下的仪器示值误差。

2 测量模型
2.1数学模型:
2.4重复性实测记录及计算
3标准不确定度分量的评定
3.1标准样板检定引入的标准不确定度u1
4合成标准不确定度
参考文献:
1 JJF1001-2011《通用计量术语及定义》
2 JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》
3 费业泰《误差理论与数据处理》机械工业出版社
4 张帆《互换性与几何量测量技术》西安电子科技大学出版社
作者介绍：王力，男，助理工程师。

工作单位：陕西省计量科学院研究院。

通讯地址：710065 陕西省西安市东仪路3号。

表面温度计示值误差校准结果不确定度评定

表面温度计示值误差校准结果不确定度评定作者：韩晶来源：《中国科技博览》2016年第22期[摘 ;要]根据规范要求对表面温度计进行校准并分析了校准结果的不确定度，给出了评定结果。

[关键词]表面温度计 ;示值误差 ;不确定度 ;校准结果中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0267-02一、概述1.校准依据：JJF1409-2013《表面温度计校准规范》2.环境条件：环境温度：（23±5）℃;相对湿度不大于85%。

3.校准装置：用3125型表面温度源，标准器采用A级铂电阻，与其配套使用的测温仪表为DT11温度测量仪，分辨力为0.001℃。

标准器与精密温度测量仪MPE：±0.02℃。

4.校准方法：待温度源温度稳定到校准温度分别为100℃、200℃、300℃时，将表面温度计的感温元件充分、紧密地压在温度源热板工作区的中心位置上。

标准器的测量仪表及表面温度计示值稳定后，记录读数。

表面温度计的示值与实际温度的差值为表面温度计的示值误差。

5.被校对象1）表面温度计型号为testo905-T2，测量范围：（-50～350）℃，分辨力为0.1℃。

2）表面温度计型号为SWK-2，测量范围：（0～300）℃，分辨力为1℃。

二、数学模型（1）式中：——表面温度计的示值误差，℃;——表面温度计的示值平均值，℃;——标准器测量仪表测得的温度平均值，℃;——标准器与其测量仪表整体校准的温度修正值，℃;式（1）中各项相互独立，示值误差的不确定度u（Δt）：（2）三、灵敏系数=1 ; ;=-1 ; =-1四、输入量的标准不确定度4.1 ;输入量的标准不确定度的评定输入量的不确定度来源主要是表面温度计的测量重复性、表面温度计指示仪表分辨力和数据修约的影响。

4.1.1 ;测量重复性引入的标准不确定度测量重复性包含了表面温度计自身的短期不稳定性和表面温度源稳定性的影响，采用A 类方法进行评定。

表面粗糙度标准装置不确定度分析

Abstract: It has been proved that its measurement capability has the qualification of quantitative values transfer through analysing the uncertainty of surface roughness standard device. Key words: surface roughness; standard device; uncertainty; quantitative values transfer
角分布，取包含因子为姨 6 。标准不确定度为
u(δ
2) =
a k
= 0.02 姨6
= 0.008μ m。
a — 对应于置信概率 100%的置信区间的半宽，
k — 包含因子。
用 B 类评定得到输入量 δ 2 的标准不确定度
为 u（δ 2），并且估计 u（δ 2）的相对标准不确定度为
10%，于是可以得到自由度为
=
37.214
+0.015 0
输入滚子内复圆直径 Fw ：37.214,输入滚子锁
量 ε ：0.1～ 0.3，输入滚子直径循环精度为 0.001，
输入圆周总间隙 J：0.1～ 0.5，输入估计的滚子个数
Z 的范围：10～ 20。点击“计算”按钮计算，在列表
框中选定计算结果。
选择滚子上偏差相对应的结果:
输入圆周总间隙 J ：0.1～ 0.5，输入估计的滚子个数
Z 的范围：16 ～ 16。点击“计算”按钮计算，在列表框
中选定计算结果。
选择滚子上偏差相对应的结果:
Z = 16，Dw =9.000，ε = 0.105，J = 0.254；

表面温度计示值误差测量结果的不确定度评定

４．１．３数据修约引入的标准不确定度ｕ（￡示３）表面温度计指示仪表分辨力为１ ℃，由修约舍人的最大温度绝对值为０．５ ℃，按均匀分布处理，则
Ｕ（ｔ示３）＝０．５／ √ ３＝０．２９ｏＣ
√ 言苔ｓｌ＝０・２８ｃｃ
获得了各点的合并样本偏差Ｓ。以后，所建立的校准
装置在实际校准中对被测量进行３次重复测量，以３次测量的平均值作为测量结果，所以
／ｔ（示１）＝０．２８／ √ ３＝０．１６ ℃
４．１．２表面温度计指示仪表分辨力引入的标准不确定
度（￡示２）
３灵敏系数
３ＡｔｃＩ～３ｔ
，ｉ－￣
－
ＯＡｔ．ｃ３ＯＡｔ，
表面温度计指示仪表分辨力为１ｃｃ，则区间半宽为０．５ ℃，按均匀分布处理，则
《计ｊ－与测试技术》２０１３年第４ｏ卷第１１期
表面温度计示值误差测量结果的不确定度评定
咖ｃｅＴｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｓｕｌｔＵｎｃｅｒｔａｉｎｔｙＡｎａｌｙｓｉｓ
测量重复性包含了表面温度计自身的短期不稳定性
和表面温度源稳定性的影响。采用Ａ类方法进行评定。选三台足够稳定的表面温度计（编号为１＃，２＃，３＃）作

粗糙度

粗糙度测量不确定度评定＋ΔRa，ΔRa＝Ra－Rao1、数学模型：Ra＝Rao其中：Rao为标准样板值，ΔRa为仪器示值误差2、方差与灵敏系数2(ΔRa)=(c(Ra))2*μ2(Ra)+(c(Rao))2*μ2(Rao)由测量数学方程可得：μc其中：μ(Ra)－－与仪器有关的不确定度分量μ(Rao)－－与标准样板有关的不确定度分量因：c(Ra)＝ΔRa／ Ra＝1；c(Rao)＝ΔRao／ Rao＝－1所以μc2(ΔRa)=μ2(Ra)+μ2(Rao)3、不确定度分析因为标准的表面粗糙度样板表面轮廓比较规则，因此影响Ra示值的不确定度来源主要有：1）标准样板检定误差引入的不确定度分量μ1；2）由于各种随机因素影响使仪器示值不重复而引入的不确定度分量μ2；3）被检仪器数字显示的量化误差引入的不确定度分量μ3。

4、标准不确定度分量的评定1）标准样板的扩展不确定度为a1＝Rao×2％，服从高斯分布（∞）＝3，因此，相对标准不确定度为μ1＝5％／3＝1.667％当υ1→∞时，κ1＝t99.732）由于各种随机因素影响使仪器示值不重复而引入的不确定度分量μ2由下式计算：=sp相对不确定度为：μ2＝sp／x，其中xo指Rao。

o自由度为：υ2＝m(n-1)这里 m=3，n=3，υ2=6。

3）被检仪器数字显示的量化误差引入的不确定度分量μ3。

用最低有效位ω作为该示值的变化区间，则变化区间的半宽为：a3=ω/2设为均匀分布，κ3＝ 3，则相对标准不确定度为：μ3＝a2／κ3／Rao估计相对不确定度为10％，则自由度：υ3＝1／2（10％）－2＝505、合成标准不确定度评定对于Rao＝0.36μm的样板μc=(μ1+μ2+μ3)-1/2=1.67%μc的有效自由度υeff＝μc4/(μ14/υ1+μ24/υ2+μ34/υ3+μ14/υ4)=756486、扩展标准不确定度用Rao＝0.36μm的样板校准仪器示值时，1）包含因子κ值，按P＝99.73％，υeff＝75648，查t分布表得t99.73（υeff＝75648）＝3.0，所以κ＝3.0。

不确定度表面粗糙度样块校准

表面粗糙度比较样块校准的测量不确定度评定报告1．概述1.1 测量依据：JJG102-1989《表面粗糙度比较样块检定规程》1.2 环境条件：（20±5）ºC1.3 测量标准：电动轮廓仪，示值误差为±7%1.4 被测对象：表面粗糙度比较样板，最大允许示值误差+12%～-17%（本例为一块Ra0.46µm的样块）1.5 测量方法：用触针式表面粗糙度测量仪测量用半径非常小的触针，在表面粗糙度比较样板被测表面上划动，表面的微观不平度峰谷使触针上下移动，通过电感元件把位移的机械量转换为电感量，再经过放大，滤波等环节得到表面粗糙度参数值。

最后，经过计算机处理，显示在屏幕上，由打印机打印出测量结果。

2．数学模型由于表面粗糙度比较样块参数Ra值可在测量仪上直接读得，故：δ=d式中：δ：样块表面粗糙度测量结果µmd：电动轮廓仪显示Ra的平均值µm3．灵敏系数C(d)=14．计算标准不确定度4.1 测量重复性引起的相对不确定度u rel(d1)在电动轮廓仪正常工作的情况下，对Ra=0.46µm表面粗糙度样块作等精度S=()()121--∑=nXXnii=√0.00049/(10－1) =0.0073µm则：由于一般情况下表面粗糙度比较样块参数Ra 值由电动轮廓仪一次测量获得，所以： u(d 1)=S=0.0073µm ； u rel (d 1)=0.0073÷0.46=1.59% ν(d 1)=10－1=94.2 电动轮廓仪示值误差引起的相对不确定度u rel (d 2)（为什么进行了A 类评定，还要计算仪器这个不确定度分量？见幻灯31页注）电动轮廓仪示值误差±7%，根据JJG2018-90《表面粗糙度计量具检定系统》知：包含因子k=3； u rel (d 2)=a / k=(7%) / 3=2.33%估计()()22d u d u rel rel ∆为10% 自由度v (d 2)=504.3标准不确定度汇总表5．合成标准不确定度 u c 2=()()()22122d u d u d urel rel += = (1.59%)2＋(2.33%)2=7.501×10-4u c =2.74%有效自由度()()()()()[]2421414d V d u d V d u d u V relrel eff += =2.744÷(1.594/9＋2.334/50)=43注：根据JJG2018-90《表面粗糙度计量具检定系统》规定 k=3 ，V eff 可以不计算，而直接取k=3。