扭矩标准装置测量结果的测量不确定度分析与评定

　　扭矩在力学计量领域中占有重要的位置，尤其在汽车工业中，扭矩扳手、扭矩传感器都是常用的计量仪器，扭矩标准装置的建立具有重要的意义。扭矩计 量标准装置是对标准扭矩仪和工作扭矩仪定度的装置，扭矩计量标准起到量值传递和量值溯源的作用，是扭矩计量检定工作的依据，而扭矩标准装置测量不确定度的 分析与评定，能够准确反映扭矩标准的技术指标。

　　1 引用

　　1)依据文件 JJG 797-1992《扭矩扳子检定仪检定规程》和 JJG 769-2009《扭矩标准机检定规程》。

　　2)测量原理：扭矩标准机是用平衡扭矩T₀去平衡被测扭矩T，从而测量出被测扭矩值。

　　3)数学模型：T=T₀

　　2 输入量标准不确定度的分析与评定

　　2.1 力臂长度变化引入的标准不确定度u_L

　　2.1.1 温度变化引入的力臂长度变化的标准不确定度 uL1

　　温度变化引入的力臂长度变化误差极限为±ΔLw。

　　式中，Δt 为温度变化范围，Δt=±5℃;a 为材料膨胀系数，a=1.2×10^-5/℃;L 为力臂长度，L=1m。

　　ΔLw=1×1.2×10^-5×5=6×10^-5(m)，服从均匀分布，，则：

　　2.1.2 由于长度测量不准确引入的标准不确定度 u_L2

　　用测长仪测量力臂长度，误差为5×10^-5m，服从均匀分布，则：

　　2.1.3 挠度变形引入的标准不确定度u_L3

　　根据有关资料，

　　2.1.4 力臂长度加工变化引入的标准不确定度u_L4

　　该项由加工公差的变化引入，由有关资料得：ΔL4=2.5×10-5(m)，则：

　　2.1.5 力臂偏离水平位置引入的标准不确定度u_L5

　　由于位移传感器或水平指示有误差，则引入力臂偏离水平的标准不确定度，一般变化长度为ΔL=1.25×10^-7(mm)，均匀分布，则：

　　2.2 作用力引入的相对标准不确定度u_F/F

　　2.2.1 专用砝码引入的标准不确定度u_F1

　　本专用砝码允许误差极限为1×10^-5N，均匀分布，则：

　　2.2.2 地理位置引起的加速度不准引入的标准不确定度u_F2

　　g 的误差极限值Δg=6×10^-6m/s²，均匀分布，则：

　　2.2.3 温度变化引入的作用力标准不确定度分量u_F3

　　由于偏离标准温度导致空气密度和砝码密度变化，则密度因子发生变化，密度因子的最大变化为：