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）ºC

1.3 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µm

d：电动轮廓仪显示Ra的平均值µm

3．灵敏系数

C(d)=1

4．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=

()()1

2

1

-

-

∑

=

n

X

X

n

i

i=√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=9

4.2 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)=50

4.3标准不确定度汇总表

5．合成标准不确定度 u c 2=()()()22

122

d u d u d u

rel rel += = (1.59%)2

＋(2.33%)2

=7.501×10

-4

u c =2.74%

有效自由度()

()()()()[]24

2

1414

d V d u d V d u d u V rel

rel 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。

6．扩展不确定度

则： U=k ·u c =3×2.74%=8.2% 7. 不确定度报告

用电动轮廓仪测量R a 0.46的粗糙度样块，其扩展不确定度为8.2%，k=3。由此知本测量方法满足JJG102《表面粗糙度比较样块检定规程》的要求，样块的允许误差为＋12% ～–17%，即允许公差范围29%。

8.2%÷29%＜1/3，可以开展表面粗糙度比较样块的检定/校准工作。 另外还可以用测量能力指数进行验证：

由于被测参数的允许公差： T ＝|(＋12%)–(–17%)| ＝29%，

M cp ＝T/(2U)＝29%÷(2×8.2%)＝1.77

可知M cp 介于1.5至2之间时，满足一般精度检验工作的测量能力要求，说明本测量方案可以开展表面粗糙度比较样块的检定/校准工作。

查M cp 推荐表: