触针式表面粗糙度测量仪示值误差不确定度评定
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 ｕ ｘ这 里 ｘ ０ 指Ｒ ａ ０ 。
这里 ｌ ｌ １ ＝ ３ ，ｎ ＝ ３ ，１ ，
２
６。
Ｏ ． ４２ ｕ ｍ
３ ． ３ ４ ｍ
１ ２ ３ １ ２ ３ １ ２ ３
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 ． ４ ２ ０ ０ ０
３ ． ３ ． ４ ３ ０ ． ０ ０ ５ １ ０ ． ２ ７
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： （ ａ １ 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 ） ０ ＡＲ ａ／ ８ Ｒ ａ一 １ ，
样板
１ ２ ３
表 １ 检定值 ／ 扩展不确定度 Ｕ
Ｕｍ
＝
＋ △
（ １ ）
ｒ ｅ ｌ
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 Nhomakorabeaｕ ｍ
２ ０ ｕ ｍ
［ ｃ （ ０ ） ］ ｕ ｋ Ｒ ￣ ）
式中：
（ ）
表 ２ Ｒ 示值显 ￥ 豳 示值误差危 午 误 差咧
０． ０ ０１ ｕ ｍ
０． Ｏｌ ｕ ｍ
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
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 ０．２ ｍ干涉 仪 示值 时 ，我们选 择 ｌ０ １ 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＝ ０．０６ ｇｍ， 包 含因子为ｋ＝ ２．５８，有效 自由度为ｏ。。 １．４ 被测对象的选择
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XXXXX 作业指导书
测量不确定度评定
XXXXXX
触针式表面粗糙度测量仪示值误差XXXX-0*-0*批准 XXXX-0*-0*实施
触针式表面粗糙度测量仪示值误差
测量不确定度评定
1 校准方法（依据JJF1105-2003触针式表面粗糙度测量仪校准规范）
触针式仪器的示值用一组标准粗糙度样板进行校准。
在仪器各取样长度上测量相应标准多刻线样板的a R 值，与标准多刻线样板检定证书上给出的0a R 值，比较得到相应测量条件下的仪器的示值误差。
2 标准样板与被校触针式仪器技术指标
标准多刻线样板表面粗糙度样板技术指标见表一：
触针式表面粗糙度测量仪技术指标见表二：
3 数学模型
从触针式仪器读出的示值为: a a a R R R ∆+=0 式中： 0a R —标准样板值；
a R ∆—仪器的示值误差；即0a a a R R R -=∆
4 方差与灵敏系数
由测量数学方程可得:()()[]()()[]()0220222a a a a a c R u R c R u R c R u ⋅+⋅=∆
式中：()a R u —与仪器有关的不确定度分量；
()0a R u —与标准样板有差的不确定度分量；
因为()1=∂∆∂=a a a R R R c ；()100-=∆∂=a a a R R R c ； 所以()()()0222a a a c R u R u R u +=∆ 5 实测记录
实测记录见表三:
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a R 示值的不确定度来源主要有：
()a 标准样板检定误差引入的不确定度分量1u ；
()b 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2u ；
()c 被校仪器数字显示的量化误差引入的不确定度分量3u ；
7 标准不确定度分量的评定
()a 标准样板的扩展不确定度为%201⨯=a R a (这里0a R 为标准样板
的检定值,下同),服从高斯分布(t 分布自由度为为∞→1v 的极限情形)。
当∞→v 时,()373.991=∞=t k ,因此相对标准不确定度为：
%667.03
%
21≈=
u ()b 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2u 可由下式计算：()()
∑∑=---=
∂m i n
j i
ij p x x n m 11
2
11
式中： ij x —指a R 的各次测量值(n m ⨯个)；
i x —指a R 的n 次独立测量平均值
相对标准不确定度为：0
2a p R s u =
；自由度为：
()()=-⨯=-⨯=12312n m v ()c 被校仪器数字显示的量化误差引入的不确定度影响。
用最低有效位W 作为该示值的变化区间,则变化区间的半宽度为
2
3W
a =
，设为均匀分布,33=R ,则相对标准不确定度为：0323a R k a u =；
估计相对不确定度为10%,则自由度为：()50%102
1
23==-v 。
表四不确定分量一览表
8 合成标准不确定度的计算 对于m R a μ073.00=的样板
()()()%674.0%073.0%006.0%667.02
222
32
22
1=++=
++=u u u u c
c u 的有效自由度
()()()()7564850
%073.06
%06.0%0667.0%674.04
444
3
4
324
214
14=++∞
=
++=
v u v u
v u u v c
eff
9 扩展不确定度的评定
用m R a μ073.00=的标准样板校准仪器示值时
()a 包含因子k 值
按%73.99=p ，75648=eff v ，查t 分布表得()0.37564873.99==eff v t ，所以0.3=k
()b 扩展不确定度U 为:
%01.2%67.00.3=⨯==c ku U
所以在被校仪器上，m R a μ073.00=的标准样板的示值为m μ075.0,其扩展不确定度()3%01.2==k U ,置信水平为99.73%。
则： %34.1=U k =2
10 触针式仪器校准结果见表五
本不确定度评定由长度室编写 审核： 批准：。