计量标准考核中不确定度的验证

第３６卷第１２期铁道技术监督计量工作

计量标准考核中不确定度的验证

王茜．刘彦明

（呼和浩特铁路局计量所，内蒙古呼和浩特０１００３０）

摘要：结合新版的《计藿标准考核规范》，分别采用传递比较法和多台（套）比对法。分析ｒ常用的铁专计量标准器具的不确定度验证，并对计量所本级的计餐标准的不确定度进行了实际验证。

关键词：计量标准；量值溯源；不确定度

中图分类号：ＴＢ９文献标识码：Ｂ文章编号：１００６－９１７８（２００８）１２－００３３－０２

１问题的提出

计量标准考核是对所建标准开展计量检定，进行量值传递资格的认证。根据我国《计量法》的有关规定，社会公用计量标准，部门和企、事业单位建立的最高计量标准．只有经过考核合格方能投入使用。并取得相Ｊ泣的法律地位。在计量标准考核中，有“测量不确定度验证”一项。它是指对计量标准测量不确定度评定所给不确定度的合理性作出判断。比较新旧版的《计量标准考核规范》，在不确定度验证的方法上有了较大改动．取消ｒ旧版中的“两台‘套’比对法”．目的是提高不确定度验证的可靠性。所以，在编制计量标准技术报告过程时，要注意不确定度验证方法的选择。

２实施方法

具体不确定度验证的实施方法在ＪＪＦ１０３３—２００８《计量标准考核规范》上有明确的说明。

３应用实例

常用的铁专长度计量标准，主要有端度类铁专标准和样板类铁专标准２大类。端度类铁专标准包括轨距尺检定器检定装置、轮对内距尺检具检定装置、轮径尺检具检定装置等；样板类铁专标准包括车轮踏面样板检定装置、车轮检查器检具检定装置等。端度类铁专标准的标准器是测长机，样板类铁专标准的主标准器是万能工具显微镜。还有一个比较特殊的是支距尺检定器检定装置，因为支距尺检定器

收稿日期：２００８－０７－１０

作者简介：王茜。助理Ｔ程师；刘彦明。’Ｉ：程师检定装置的标准器是内径千分尺。这３类不同的标准装置的不确定度验证是否都能采用传递比较法呢？下面以具体实例说明计量标准的不确定度验证方法的选择。

３．１对端度类铁专标准的不确定度进行验证３．１．１确定溯源和量传关系（图１）

图１溯源和量传关系的确定

３．１．２验证方法

采用传递比较法。

３．１．３验证过程

取标称长度为ｌ０００ｍｍ的四等量块，在２ｍ测长机Ｅ用直接测量法测量，测量结果为垆１０００．００５７ｍｍ。送上级计量院使用三等量块用比较测量法检定，该量块的实际尺寸ｙｏ＝ｌ０００．００２４ｍｍ。

Ｉ），—州＝３．３峥ｍ

投影二米测长机允许误差限的绝对值Ｄ为：

仁（０．５＋１０００／１００）＝１０．５（１ａ，ｍ）

假定测逯结果服从均匀分布，测量环境温度保持在允许范嗣内。其它环境条件影响均忽略不计，并且ｋ＝２．则扩展不确定度Ｕ＝２ａ／、／３－－－０．０１２１（ｒａｍ）。

２００８年１２月（总第２６６期）?３３?万方数据

计量工作

因为Ｕｏ＝１５５ｎｍ（ｋ＝２），Ｕｏ≤Ｕ／３成立，所以可以忽略。

比对结果满足ｌｙ—ｙｏｌ≤Ｕ，该检定装置不确定度的合理性得到验证。

３．１．４结论

对于端度类铁专标准。应选择大尺寸量块作为假定的被测对象，在测长机上以直接法检定，再采用相应上一等级量块以比较法检定，即可实现用传递比较法对端度类铁专标准的标准器的不确定度进行验证。

３．２对样板类铁专标准的不确定度进行验证３．２．１确定溯源和量传关系（图２）

图２溯源和量传关系的确定

３．２．２验证方法

采用传递比较法。

３．２．３验证过程

用万能工具显微镜测量１根２００ｍｍ玻璃线纹尺的１００～１７０ｍｍ（７０ｍｍ）尺寸段，测量结果是ｙ＝７０．００３４

ｍｌｎ．将此玻璃线纹尺送上级计量院得：ｙｏ＝７０．００２５ｍｍｌｙ－－ｙｏｌ＝Ｏ．９ｌａ，ｍ

万能工具显微镜允许误差限的绝对值口：

０７－（１＋７０／１００）－－１．７（斗ｍ）

假定万能工具显微镜的测量结果满足均匀分布．测量环境温度保持在允许范围内，其它影响因素均可以忽略。取ｋ＝２，两者的扩展不确定度Ｕ＝２ａ／ｖ＇３，于是Ｕ＝Ｉ．１５ａ＝１．９６斗ｍ

比对结果满足ｌｙ－ｙｏｌ≤Ｕ，该检定装置不确定度的合理性得到验证。

３．２．４结论

对于样板类铁专标准．应选择标准玻璃线纹尺作为假定的被测对象。在万能工具显微镜上以直接法检定其某段长度，再采用相应更高等级的计量标准进行检定，即可实现用传递比较法对线纹类铁专标准的标准器的不确定度进行验证。

．３４?３．３对支距尺检定器检定装置计量标准的不确定

度进行验证

３．３．１确定溯源和量传关系（图３）

图３溯源和量传关系的确定

３．３．２验证方法

采用多台比对法。

３．３．３验证过程

在４个不同的实验室中．在测量允许环境温度范围内，用４个经独立的更高等级计量标准传递，具有相同准确度等级的内径千分尺对支距尺检定器１２９０ｍｍ测点进行测量，测量结果如下：

呼铁局计量所内径千分尺：ｙ＝ｌ２９０．０１２ｍｍ

内径千分尺１：ｙｌ＝ｌ２９０．ＯｌＯｎｌｌｎ

内径千分尺２：ｙｚ＝ｌ２９０．００５ｍｍ

内径千分尺３：ｙｓ＝ｌ２９０．００９ｍｍ

Ｉｒ－－ｙｌ＝Ｏ．００３ｍｍ；内径千分尺在ｌ２９０ｍｍ范围内的最大允许误差为±Ｏ．０３９ｍｍ，半宽ａ＝Ｏ．０３９ｍｍ：假设服从均匀分布，ｋ取２，则皓２ａ／、／了却．０４５ｍｍ

因为所有内径千分尺的Ｕ都相等，即Ｕ＝Ｏ．０４５ｍｍ。

广——ｊ一

、／旦±Ｕ＝ａ＝Ｏ．０３９ｍｍ。

Ｖ／１．厂——＿

比对结果满足ｌｙ专Ｉ≤、／专｝己，，该检定装置不确定度的合理性得到验证。

４结语

不确定度验证的方法是按次序选择的。传递比较法具有溯源性。其数据的可靠性也较高．应优先选择；多台比对法并不具有溯源性．其可靠性较差，但在不能够得到更高一级计量标准的情况下，可以采用，此种方法更侧重于量值的统一性．但是注意要使参加比对的实验室尽可能多。这样才能保证检定或校准结果的不确定度合理有效。

万方数据