砂轮回转强度试验机转速测量结果的不确定度评定

　　1　概述

　　一切测量结果都不可避免地具有不确定度。测量不确定度定义为“表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数”。为了表征这种分散性,测量不确定度往往用标准偏差表示,称之为标准不确定度。在实际使用中,由于人们希望知道测量结果的置信区间,因此也可用标准偏差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽表示,称之为扩展不确定度。测量不确定度表明一个事实:对给定的被测量和给定的被测量的测量结果不是一个值,而是分散在测量结果附近的无穷多个值,这些值所有的观测值和数据相一致,并按不同的置信程度可赋予被测量。

　　砂轮回转强度试验机主要用于在规定的线速度下检测砂轮回转强度的装置。砂轮回转强度试验机的转速相对误差要求≤±3·0%。

　　1·1　被测对象

　　砂轮回转强度试验机转速。

　　1·2　环境条件

　　自然工作条件。

　　1·3　测量标准

　　非接触式转速表(精度±(0·05%+1位数)、测量范围(10~50000)r/min。

　　2　数学模型

　　回转速度示值相对误差

　　式中:ΔV—回转试验机的被校转速相对误差;V—回转试验机被校转速算术平均值(r/min);V_b—转速表测量值算术平均值(r/min)。

　　3　输入量标准不确定度评定

　　3·1　输入量的标准不确定度u(V)的评定

　　输入量V的不确定度主要是回转试验机的测量重复性所引起的,测量结果重复性可以通过连续测量得到的测量列,采用A类方法进行评定。

　　在被校回转试验机正常工况条件下,以被校回转试验机校准转速为22000r/min为例,在等精度重复性条件下测量10次,单次实验标准差s(V)

　　实际测量时,在重复条件下连续测量3次,以3次测量的算术平均值作为测量结果,则可得标准不确定度为

　　3·2　输入量Vb的标准不确定度u(V_b)的评定

　　输入量Vb的标准不确定度来源主要为非接触式转速表示值误差引起的不确定度。根据采用B类方法进行评定。根据证书,转速表精度±(0·05%+1位数),测量范围(10~50000)r/min以被校回转试验机校准转速为22000r/min为例,按均匀分布计,则由此引入的不确定度为:

　　4　合成标准不确定度的评定

　　4·1　灵敏系数

　　4·2　各标准不确定度分量汇总

　　4·3　合成标准不确定度的计算

　　输入量V和V_b彼此独立不相关,所以合成标准不确定度按下式计算:

　　合成标准不确定度的有效自由度veff按韦尔奇—萨特思韦特公式计算: