三坐标测量不确定度评定.docVIP

PAGE  PAGE 3 三坐标测量不确定度评定 　　摘 要：本文对三坐标测量以?40mm3等标准环规进行了实例评定，对三坐标尺寸检测方法的改进有一定意义。 　　关键词：三坐标；不确定度 　　中图分类号： U467 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-190-2 　　1 试验部分 　　1.1 试验任务 　　测量?40mm3等标准环规刻度线处的直径D。 　　1.2 试验原理、方法和条件 　　1.2.1 试验原理 　　接触式，直接法，绝对测量。 　　1.2.2 试验方法 　　在三坐标测量机PRISMO上测量，测量前将标准环规固定于三坐标测量工作平台上，将仪器调整满足测量需要的状态。测量时，首先在环规刻度线处取对称两点x1、x2，构成环规的一条弦x1x2，并确定弦的中心O（以O点为坐标原点），在环规刻度线处取一点A0，连接OA0交环规另一边A（以AA0为坐标X轴），则A、A0在坐标X轴上读数差即是环规刻度线处的直径值D。 　　1.2.3 试验条件 　　试验环境温度为（20±1）C，温度变化每小时不应超过0.5℃/h，环境相对湿度为≤65%； 　　三坐标测量机常年固定安装在实验室内，受测标准环规置于实验室内的平衡时间24小时以上。 　　2 数学模型 　　由试验原理和方法，得到数学模型： 　　4 测量不确定度来源及说明 　　测量不确定度来源及说明见表1： 　　5 标准不确定度评定 　　5.1 由三坐标测量机的示值误差引入的标准不确定度分量u1 　　根据设备出厂证书三坐标测量机最大允许误差MPE为±（1.4+L/333mm）m，符合均匀分布，k=， 　　受测标准环规的直径按40mm计算， 　　则：u1=（1.4+40/333）/=0.8777μm 　　5.2 由测量重复性引入的标准不确定度分量u2 　　在各种条件均不改变的情况下，在短时间内重复性测量20次（即n=20）。实验数据见表2。 　　5.3 由测量环境温度变化引入的标准不确定度分量u3 　　由于测量设备及环规置于实验室恒温恒湿的环境中足够时间，且测量过程中启用测量设备温度补偿功能，避免温度变化引起设备与环规的热膨胀，因此此项因素引起的测量不确定度分量可忽略不计，则u3=0。 　　5.4 由测量原理引入的标准不确定度分量u4 　　测量时，在环??上取两点x1、x2，构成环规的一条弦x1x2，弦x1x2的位置及长度可引入标准不确定度分量，由三坐标测量机最大允许误差MPE为±（1.4+L/333mm）m，符合均匀分布，k=，受测标准环规的弦x1x2按30mm计算，则： 　　u4=（1.4+30/333）/=0.86m 　　5.5 由测量对象（标准环规）引入的标准不确定度分量u5 　　根据JJG894-1995《标准环规检定规程》3等标准环规=10～50mm的最大直径变动量和锥度分别是0.5m和0.8m，并假定其在该范围内等概率分布，则由标准环规引入的标准不确定度分量u5/=0.545m。 　　6 合成标准不确定度 　　6.1 主要标准不确定度分量汇总表 　　测量?40mm3等标准环规直径的测量不确定度分量及计算结果见表3：