游标卡尺示值误差的不确定度评定

游标卡尺示值误差的不确定度评定
1 概述
1．1 测量方法：依据JJG30—2002通用卡尺检定规程。

1．2 环境条件：温度（20±5）℃。

1．3 测量标准：5等量块，其长度尺寸的不确定不大于(0.5+5L)um (L-测量长
度），包含因子为2.6。

1．4 被测对象：测量范围为（0~300）mm ，分度值为0.02mm 的游标卡尺，最
大允许示值误差为±0.02mm 。

1．5 测量过程
对于测量范围为（0~300）mm 的游标卡尺，测量点的分布不少于均匀分布的3点，
如300mm 的游标卡尺，其受测点为101.2、201.5和291.8mm 。

被测游标卡尺各点示值误差以该点读数值（示值）与量块尺寸（测量标准）之差确定。

2 数学模型
d L L L b ∆+-=∆
式中：ΔL ——游标卡尺的示值误差；
L ——游标卡尺的示值；
L b ——量块的长度尺寸；
d ∆——读数误差。

3 输入量的标准不确定度评定
3．1 输入量L 的标准不确定度u （L ）的评定
其不确定度主要来源是测量重复性，在重复性测量条件下用一标准量块对同一件游标卡尺连续进行测量10次，得到测量列：101.20、101.22、101.22、101.20、101.22、101.22、
101.22、101.22、101.22、101.22（mm ）.利用贝塞尔公式计算得到单次测量的实验标准差 mm s 0084.0= 即 mm s L u 0084.0)(==
3．2 输入量L b 的标准不确定度u （L b ）的评定
输入量L b 的不确定度主要来源于量块长度尺寸的不确定度，测量用的量块其长度尺寸的不确定度不大于m L μ)55.0(+（L —测量长度），包含因子为2.6。

当被测尺寸在291.8mm 的情况下，标准不确定度u （L b ）为
mm m k a L u b 00075.06.22918
.055.0)(=⨯+==μ
3.3 输入量d ∆的标准不确定度)(d u ∆的评定
其不确定度主要来源是估读误差，游标卡尺分度值为0.02mm 估读误差最大不超过0.01mm ，按均匀分布3=k ，则mm d u 0058.0301.0)(==∆
由于重复性分量包含人员读数误差，为避免重复计算，取两者中较大的影响量，故舍弃估读引入的标准不确定度分量)(d u ∆，只取mm L u 0084.0)(=
4 合成标准不确定度的评定
4．1 标准不确定度汇总表
输入量L 和L b 彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：
mm u c 0084.000075.00084.022=+=
5 扩展不确定度的评定
取k =2 则测量范围为（0~300）mm ，分度值为0.02mm 的游标卡尺示值误差测量结果的扩展不确定度
U =ku c = 2×0.0084 = 0.017mm
6 测量不确定度的报告与表示
游标卡尺规格不同，所使用的标准量块也不同，评定中经计算分度值为0.02mm ，测量范围（0～500）mm 的常用游标卡尺示值误差测量结果的扩展不确定度为
U =0.02mm k =2。