一、概述
1.检定依据
JJG103-2005《电子水平仪和合像水平仪》检定规程。
2.检定环境条件
(20±2)℃,温度每小时变动不超过0.5℃。
3.测量标准
TA48小角度检查仪。
4.被测对象
分度值为0.01mm/m的合像水平仪。
5.测量方法
TA48小角度检查仪检定合像水平仪,采用的是直接测量法。把合像水平仪放在梁上面的V形支撑块上,调节测微器使水平仪对中并记下读数,重新调节测微器使水平仪正好变动一个刻度并记下测微器读数,两次读数的差就是水平仪刻度所代表的实际角度偏差。
二、数学模型
Δ=X
式中:Δ——水平仪刻度所代表的实际角度偏差;X——两次读数之差。
三、不确定度来源
1.小角度检查仪测微器读数鼓轮示值误差
2.小角度检查仪对线误差
3.测量重复性
四、输入量的标准不确定度评定
1.小角度检查仪测微器读数鼓轮示值误差引入的标准不确定度分量u1
据小角度检查仪检定证书知其示值误差为0.5″,按均匀分布考虑,包含因子为,则
其相对不确定度估计为10%,则自由度为
ν1=1/2×(10%)-2=50
2.小角度检查仪对线误差引入的标准不确定度分量u2
小角度检查仪的游标读数为0.1″,对线误差为±0.05″,该对线误差服从三角分布,包含因子为,则
其相对不确定度估计为25%,则自由度为
ν2=1/2×(25%)-2=8
3.测量重复性引入的标准不确定度分量u3
在重复性条件下,用小角度检查仪在分度值为0.01mm/m的合像水平仪量程中点±1mm/m范围内取一点连续测量6次(即n=6),得到测量列(1.8″、1.6″、1.7″、1.5″、1.9″、1.7″),用贝塞尔公式计算单次测量结果的实验标准偏差:
实际检定时取2次测量的平均值,则标准不确定度分量为
自由度ν3=6-1=5
五、标准不确定度汇总(见表1)
<CTSM>表1标准不确定度汇总表</CTSM>
六、合成标准不确定度
由于上述各分量之间相互独立互不相关,所以合成标准不确定度可按下式得到:
由计算得:uc=0.31″
七、有效自由度
根据公式:
由计算得:νeff=58
八、扩展不确定度
取置信概率p=95%,νeff=58,查t分布表得到:k95=t95(νeff)=2.01,则扩展不确定度为
U95=k95×uc=0.62″
九、不确定度报告
合像水平仪量程中点±1mm/m范围内示值误差测量结果的扩展不确定度为
U95=0.62″,νeff=58,k95=2.01
十、结束语
据JJG103-2005可知,合像水平仪量程中点±1mm/m范围内示值误差的最大允许值为±0.01mm/m,即MPEV=0.01mm/m=2″。而在此范围内,被评定合像水平仪示值误差测量结果的扩展不确定度U95=0.62″,故,因此,检定方法是合理、可行的。