鋼卷尺不確定度評(píng)定中的若干問題

目前正在建鋼卷尺的標(biāo)，在不確定度評(píng)定過程中，發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)問題一直困擾著我：
第一個(gè)問題就是：在鋼卷尺不確定度評(píng)定中，重復(fù)性和人眼分辨率誤差的取舍問題，因?yàn)槟壳澳J(rèn)的讀數(shù)方法為人眼直接讀數(shù)，所以人眼的分辨率對(duì)測(cè)量結(jié)果的不確定度有影響，但是在重復(fù)性中，應(yīng)該包含這個(gè)影響了，因?yàn)槊看巫x數(shù)都不可避免的受到人眼分辨率的影響。那么評(píng)定過程中，是僅僅使用重復(fù)性呢（當(dāng)重復(fù)性引入的不確定度比人眼分辨率大的時(shí)候），還是僅僅使用人眼分辨率（當(dāng)人眼分辨率引入的比重復(fù)性的大的時(shí)候），還是重復(fù)性和人眼分辨率都使用（不論各自數(shù)據(jù)大小）？
第二個(gè)問題是：標(biāo)準(zhǔn)尺引起的不確定度的分析，目前標(biāo)準(zhǔn)尺的最大允許誤差為±(0.03+0.03L)mm（JJG741-2005《標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺檢定規(guī)程》），標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺示值誤差的不確定度為（5+5L）μm，k=2。在JJG4—1999《鋼卷尺檢定規(guī)程》中規(guī)定鋼卷尺的示值誤差“應(yīng)是受檢點(diǎn)的讀數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的修正值的代數(shù)和”，因此在評(píng)定中是不是應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺示值誤差的不確定度 而不是使用其最大允許誤差？使用了標(biāo)準(zhǔn)尺示值誤差不確定度之后，由于最終鋼卷尺測(cè)量結(jié)果一般只保留到小數(shù)點(diǎn)后一位，即鋼卷尺的示值誤差最后應(yīng)該進(jìn)行按0.1mm修約，那么是不是需要對(duì)修約引入的不確定進(jìn)行評(píng)定？
第三個(gè)問題是：JJG4—1999《鋼卷尺檢定規(guī)程》中Ⅰ級(jí)鋼卷尺最大允許示值誤差為±(0.1+0.1L)mm，L為1m時(shí)，最大允許誤差為0.2mm，即鋼卷尺標(biāo)準(zhǔn)裝置在1m時(shí)（應(yīng)為1.5m之內(nèi)），測(cè)量不確定度至少為0.2/3=0.067mm（JJG4—1999《鋼卷尺檢定規(guī)程》中說可用測(cè)量不確定度為示值誤差的1/4--1/10的其他方法檢定鋼卷尺，是不是鋼卷尺標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量不確定度也應(yīng)該滿足1/4的要求，則0.2/4=0.05mm？另，鋼卷尺標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量不確定度是不是指其擴(kuò)展不確定度？還是指評(píng)定出來的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度？）在僅僅考慮人眼分辨率和標(biāo)準(zhǔn)尺示值誤差不確定度的情況下，1m的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度已經(jīng)達(dá)到了0.041mm（未考慮修約影響，其他拉力，溫度影響忽略不記），其擴(kuò)展不確定度大于0.067mm更不用說0.05mm了.怎么樣才能使標(biāo)準(zhǔn)裝置滿足檢定1級(jí)鋼卷尺的要求（在1m這個(gè)點(diǎn)）？
補(bǔ)充一個(gè)問題：第四個(gè)問題：在鋼卷尺檢定/校準(zhǔn)中，大于5米的為分段檢定/校準(zhǔn)，則0-10m的誤差應(yīng)為（0-5）m段檢定/校準(zhǔn)時(shí)5m處誤差加上（5-10）m段檢定/校準(zhǔn)時(shí)5m處誤差的和，那么0-10m的測(cè)量結(jié)果不確定應(yīng)該怎么計(jì)算？例：檢定一把10m的鋼卷尺，首先檢定（0-5）m段，得5m處示值誤差δ1，測(cè)量不確定度為U1，然后進(jìn)行（5-10）m段的檢定，得5m處示值誤差δ2，測(cè)量不確定度為U2；其中U1與U2都是一樣的,即可使用不確定度評(píng)定中得出的不確定度U（5m）；則這把鋼卷尺（0-10）m的示值誤差δ=δ1+δ2，不確定度U（0-10m）該怎么計(jì)算？？

第三個(gè)問題是：JJG4—1999《鋼卷尺檢定規(guī)程》中Ⅰ級(jí)鋼卷尺最大允許示值誤差為±(0.1+0.1L)mm，L為1m時(shí)，最大允許誤差為0.2mm，即鋼卷尺標(biāo)準(zhǔn)裝置在1m時(shí)（應(yīng)為1.5m之內(nèi)），測(cè)量不確定度至少為0.2/3=0.067mm

你說的是被檢尺的最大誤差，評(píng)定時(shí)考慮的是標(biāo)準(zhǔn)尺引入的不確定度，兩回事。概念不要混淆。

2# 津津
被檢鋼卷尺在1m這個(gè)點(diǎn)的最大允許誤差為0.2mm，這個(gè)應(yīng)該沒有疑義吧？
我們使用鋼卷尺標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)被檢鋼卷尺進(jìn)行檢定，是不是要求測(cè)量不確定度要小于被檢尺的最大允許誤差的三分之一？被檢尺最大允許誤差為0.2mm，則測(cè)量不確定應(yīng)滿足小于0.2/3=0.067mm的要求吧？（若是按誤差來說，即標(biāo)準(zhǔn)的誤差要小于被檢器具最大允許誤差的三分之一，這就是三分之一原則，當(dāng)然，現(xiàn)在很多都要求四分之一了）

2# 津津
被檢鋼卷尺在1m這個(gè)點(diǎn)的最大允許誤差為0.2mm，這個(gè)應(yīng)該沒有疑義吧？
我們使用鋼卷尺標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)被檢鋼卷尺進(jìn)行檢定，是不是要求測(cè)量不確定度要小于被檢尺的最大允許誤差的三分之一？被檢尺最大允許誤差為0.2 ...
daojianxiu 發(fā)表于 2009-4-14 11:57

說的對(duì)。被檢尺最大允許誤差為0.2mm，則評(píng)定出的測(cè)量不確定至少應(yīng)滿足小于0.2/3=0.067mm的要求。你的“在僅僅考慮人眼分辨率和標(biāo)準(zhǔn)尺示值誤差不確定度的情況下，1m的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度已經(jīng)達(dá)到了0.041mm”是怎么得出來的？

4# 規(guī)矩灣錦苑
由于 水平所限，本人對(duì)于人眼分辨率的影響無法深入的了解。能參照使用的就是中國計(jì)量出版社出版的兩本不確定度評(píng)定實(shí)例書籍：《常用測(cè)量不確定度評(píng)定方法及應(yīng)用實(shí)例》（上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院 編著）和《實(shí)用測(cè)量不確定度評(píng)定及案例》（施昌彥 主審，宣安東 主編）。在這里兩本書中的鋼卷尺不確定評(píng)定實(shí)例中，是這么表述的：《常用。。》“校準(zhǔn)鋼卷尺時(shí)人眼分辨率引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)的評(píng)定（采用B類評(píng)定） 由于每次測(cè)量人眼分辨率a大致為0.1mm，包含因子k為根號(hào)3，由于一次測(cè)量帶有兩次人眼分辨率誤差，故 u=（根號(hào)2）*（a/2）/(根號(hào)3)=0.041mm”；《實(shí)用。。》“由于每次測(cè)量估讀誤差a為0.1mm，則包含因子k取根號(hào)3，由于一次測(cè)量帶入兩次估讀誤差，故 u=（根號(hào)2）*（a/2）/(根號(hào)3)=0.041mm”。兩本書使用的公式和參數(shù)都是一樣的，除了開始的表述有所區(qū)別，一個(gè)說人眼分辨率誤差，一個(gè)說估讀誤差，但最終總是有0.041mm的不確定度。由于標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺在1m處示值誤差的不確定度根據(jù)（5+5L）μm，k=2計(jì)算，得0.005mm；則兩者合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.041mm（未考慮由于標(biāo)準(zhǔn)尺使用修正值，測(cè)量結(jié)果按0.1mm修約引入的不確定度）。
如果哪位有好的評(píng)定方法，請(qǐng)及時(shí)告之

這個(gè)0.041是回避不了的，呵呵。一個(gè)說人眼分辨率誤差，一個(gè)說估讀誤差，都是指測(cè)量人員測(cè)量時(shí)讀取卷尺上的數(shù)據(jù)時(shí)引入的不確定度分量。因?yàn)槠浞植及淳鶆蚍植继幚恚裕肴「?hào)３。因?yàn)榉謩e在標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺和被檢鋼卷尺上各讀一次，所以應(yīng)該再乘以根號(hào)２。標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺在1m處示值誤差的不確定度根據(jù)（5+5L）μm，是上級(jí)檢定機(jī)構(gòu)檢定標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺時(shí)的不確定度，對(duì)于你檢定工作鋼卷尺來說是微小的，按JJF1059規(guī)定可以忽略不計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺使用修正值時(shí)，這個(gè)修正值也是上級(jí)檢定機(jī)構(gòu)檢定給出的，其不確定度就是標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺檢定時(shí)的不確定度，當(dāng)然也是可以忽略不計(jì)的。
值得指出的是，人眼分辨率a大致為0.1mm是1mm的十分之一，一般人是困難的，而且這個(gè)1mm的十分之一的0.1本身就應(yīng)該是半寬，不存在再除以２求半寬。之所以這兩個(gè)材料都除以⒉，應(yīng)該是把肉眼的分辨力設(shè)定為0.05mm了。因?yàn)榻柚谧x數(shù)顯微鏡，提高了肉眼估讀能力。有些單位不用讀數(shù)顯微鏡是不能這樣計(jì)算的。

6# 規(guī)矩灣錦苑
      我想你說的應(yīng)該是放大鏡吧。如果使用讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)的話，只要考慮重復(fù)性及讀數(shù)顯微鏡示值誤差引入的不確定度即可，人眼分辨率就可以不用考慮了。
    整理了一下思路，對(duì)于每一段5m長度，感覺主要有以下幾種情況：
    一、讀數(shù)方式為人眼直接讀數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)尺使用標(biāo)稱值，測(cè)量結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位，即0.1mm。則對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度有影響的分量應(yīng)為：重復(fù)性，人眼分辨率，標(biāo)準(zhǔn)尺示值誤差，拉力誤差，線膨脹系數(shù)不同溫度偏離20度，線膨脹系數(shù)本身有不確定度溫度偏離20度，兩尺溫度不同，共七個(gè)影響量。1、其中對(duì)于重復(fù)性與人眼分辨率是否同時(shí)采用，還是采用其中數(shù)值大的那個(gè)，這是一個(gè)疑問；2、人眼分辨率是0.041mm，還是0.082mm？這也是一個(gè)疑問（是否可以這么理解，如無輔助工具，則為0.082mm，若使用放大鏡輔助讀數(shù)，則可使用0.041mm）。
      二、讀數(shù)方式為人眼直接讀數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)尺使用修正值，測(cè)量結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位，即0.1mm。則對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度有影響的分量應(yīng)為：重復(fù)性，人眼分辨率，標(biāo)準(zhǔn)尺修正值不確定度，拉力誤差，線膨脹系數(shù)不同溫度偏離20度，線膨脹系數(shù)本身有不確定度溫度偏離20度，兩尺溫度不同，數(shù)據(jù)修約引入的不確定度，共8個(gè)影響量。問題和上一種情況相同，還是那兩個(gè)疑問。
    三、讀數(shù)方式為讀數(shù)顯微鏡，標(biāo)準(zhǔn)尺使用修正值，測(cè)量結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位，即0.1mm。則對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度有影響的分量應(yīng)為：重復(fù)性，讀數(shù)顯微鏡示值誤差，標(biāo)準(zhǔn)尺修正值不確定度，拉力誤差，線膨脹系數(shù)不同溫度偏離20度，線膨脹系數(shù)本身有不確定度溫度偏離20度，兩尺溫度差，數(shù)據(jù)修約引入的不確定度，共8個(gè)影響量。在此通過讀數(shù)顯微鏡的使用，避免了人眼分辨率的影響。
    四、讀數(shù)方式為讀數(shù)顯微鏡，標(biāo)準(zhǔn)尺使用修正值，測(cè)量結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位，即0.01mm。則對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度有影響的分量應(yīng)為：重復(fù)性，讀數(shù)顯微鏡示值誤差，標(biāo)準(zhǔn)尺修正值不確定度，拉力誤差，線膨脹系數(shù)不同溫度偏離20度，線膨脹系數(shù)本身有不確定度溫度偏離20度，兩尺溫度差，共7個(gè)影響量。
     對(duì)于分段檢定/校準(zhǔn)的尺子，其不確定度到底該如何分析？？比如一把10m的尺子。我們需要分為兩段檢定，0-5m一段，5-10m一段。 被檢尺5m處相對(duì)于零刻線誤差為δ1，被檢尺10m處相對(duì)于5m刻線誤差為δ2，則被檢尺10m處相對(duì)于零刻線的誤差為 δ=δ1+δ2 。δ1和δ2的測(cè)量不確定度為 U(δ1)=U（δ2）=U（5m），U（5m）即我們?cè)u(píng)定出來的標(biāo)準(zhǔn)裝置5m處的測(cè)量不確定度。那么U（δ）怎么得出？？

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有沒有高手回答啊~~最后一個(gè)問題，我也迷茫