平面平晶工作面平面度测量结果的不确定度评定

　　平面平晶工作面平面度的测量是平面度测量中最重要的测量之一，但目前对于平面平晶工作面平面度测量结果的不确定度评定却是仁者见仁、众说不一。因为此评定过程需要运用实际测量数据，下面以Φ100mm平面平晶工作面平面度的测量结果为例进行不确定度评定。

　　一、概述

　　1.测量依据

　　JJG28-2000《平晶》检定规程。

　　2.环境条件

　　温度为(20±5)℃，相对湿度≤80%。

　　3.测量标准

　　平面平晶，准确度等级：2等;测量扩展不确定度U99≤0.020μm。

　　4.测量对象

　　Φ100mm平面平晶。

　　5.测量方法

　　将被检平晶与标准平晶相互研合，使被检区域出现3条干涉条纹，将平晶组放在仪器工作台上，调整工作台通过目镜看到干涉条纹。 等温后，用目镜测微器测得干涉条纹间距a和干涉条纹弯曲量b，通过计算得到被检平晶平面度F。

　　二、数学模型

　　式中：F——被检平晶平面度，μm;

　　a——干涉条纹间距，mm;

　　b——干涉条纹弯曲量，mm;

　　λ——钠光波长，0.5893μm;

　　d——被检平晶有效直径， 根据JJG28-2000查得d=92mm;

　　F96———标准平晶在96mm范围内的平面度，根据检定证书得到F96=+0.012μm。

　　三、方差和灵敏系数方差：

　　四、各输入量的标准不确定度评定

　　1.输入量

　　a的标准不确定度u(a)的评定

　　(1)干涉条纹间距测量重复性引入的标准不确定度u(a1)的评定根据平面等厚干涉仪校准证书，干涉条纹间距测量的重复性：Φ=100mm时为15μm。 半宽Δ=0.015mm，包含因子k=3，则

　　(2)测微目镜示值误差引入的标准不确定度u(a2)的评定

　　根据平面等厚干涉仪校准证书，仪器的示值误差为0.02μm。 认为服从均匀分布，半宽Δ=0.02μm，包含因子k=，则

　　(3)标准不确定度u(a)的评定

　　由于u(a1)远大于u(a2)，所以u(a2)在计算时可忽略不计，则

　　2.输入量b的标准不确定度u(b)的评定

　　(1)弯曲量的测量误差引入的标准不确定度u(b1)的评定

　　弯曲量的测量误差主要是由弯曲量的测量重复性所引起的，采用A类评定方法进行评定。

　　对平面平晶进行10次弯曲量的测量，得到一组测量列 (单位：mm) 分别为0.098、0.102、0.098、0.101、0.102、0.099、0.104、0.101、0.097、0.102。