8.1厚度测量重复性-广西壮族自治区质量技术监督局

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附 录 C

示值误差不确定度评定的示例 C.1 概述 C.1.1 校准方法

X射线珠层测厚仪主要用于测量珍珠珠层厚度，其示值误差的校准采用标准钢球。校准方法依据本规范8.2条，通过比较标准钢球的直径测量值与实际值（标准值），得到仪器测量值的示值误差。 C.1.2 测量标准

选用标准钢球直径实际值7.129 mm，直径扩展不确定度为0.002 mm，k=2。 C.1.3 被校准对象

X射线珠层测厚仪，其测量范围为1.5 mm～50 mm；仪器分辨率为1×10-4 mm。C.1.4 校准结果

标准钢球仪器测量值为7.136 mm，计算得到仪器示值误差为0.007 mm。 C.2 测量模型及不确定度计算公式

仪器示值误差的测量模型为：

?D?D?D

式中：?D—仪器示值误差，mm；

D—标准钢球时仪器的测量平均值，mm；

D—标准钢球的实际直径，mm。

灵敏系数：

??D??D?1，??1

DD所以，不确定度计算公式为 ：

uc(?D)?u2(D)?u2(D)

式中：u(D)—仪器测量引入的不确定度分量；

u(D)—标准钢球引入的不确定度分量。

C.3 测量不确定度分量的评定

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C.3.1 仪器测量引入的不确定度u(D) C.3.1.1 测量重复性引入的不确定度u1

对直径为φ7.1290mm的钢球，10次重复测量值如下： 测量 次数 测量值 /mm 1 7.1293 2 7.1288 3 7.1291 4 7.1288 5 7.1292 6 7.1290 7 7.1290 8 7.1290 9 7.1291 10 7.1289 单次测量的实验标准偏差s??(Di?1ni?D)2=0.0002 mm。

n?1示值误差校准时，平均值是取钢球三个截面厚度的三次测量结果的平均值，故采用合并样本标准差的方式计算平均值的不确定度：

?siu1?i?1m2m?n?3?0.000223?3?0.00012mm

式中：m —— 所取截面测量的样本数，共取三个截面，m=3； n —— 每个截面的测量次数，n=3；

si—— 每个截面测量的实验标准差，取s=0.0002 mm。 C.3.1.2 读数分辨力引入的不确定度u2

测量分辨力为0.1?m，其带来的不确定度可忽略不计。 C.3.1.3 温度变化引入的不确定度u3

假设标准钢球溯源时实际值的测量温度与标准钢球校准时温度，二者相差不超过? 2℃，钢球直径为7.129 mm，线膨胀系数为11.5 ?m/(m?℃)，按均匀分布处理，温度不一致带来的不确定度为：

u3?7.129?11.5?10?6?2?1?0.00009mm 3C.3.1.4 调焦、安装误差、CCD非线性误差等因素引入的不确定度u4 此项误差给定估计值?0.005 mm，按均匀分布处理，则：

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u4?0.0053?0.00289mm

所以，仪器测量引入的不确定度为：

u(D)?u1?u2?u3?u4?0.0029mm

2222C.3.2 钢球直径的标准不确定度u(D)

C.3.2.1 钢球直径溯源至上级计量部门，直径扩展不确定度为0.002 mm（k=2），按均匀分布处理，则：

0.002?0.001mm 2C.3.2.2 钢球直径不一致带来的不确定度为0.002mm，按均匀分布处理，则：

uD1?uD2?0.0023?0.0012mm

所以，钢球直径标准值引入的不确定度为：

u(D)?uD1?uD2?0.0016mm

C.4 合成标准不确定度

uc(?D)?u2(D)?u2(D)?0.00292?0.00162?0.0033mm

C.5 扩展不确定度

取包含因子k=2，则：U(?D)?k?uc(?D)?0.007mm

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