苏宇航， 王倩妮，何方成

(北京航空材料研究院, 北京 100095)



已校准量块的工业CT测量不确定度分析

苏宇航， 王倩妮，何方成

(北京航空材料研究院, 北京 100095)

摘要：针对已校准量块，采用特定的工业CT检测工艺进行扫描，根据GUM(测量不确定指南)法不确定度分析模型对CT图像进行测量和评定，分析在不同边界提取方法下测量结果的不确定水平，以及影响不确定水平的主要因素，并给出了应用实例。

关键词：校准量块；工业CT；校准；不确定度；尺寸测量

工业CT在无损检测领域中的应用主要分为两个方面，即材料内部质量检测和尺寸精密测量。采用工业CT作为尺寸测量手段的优势是：无损地实现工件内外表面几何信息可靠检测，快速获取更加密集的点云坐标数据。将不确定度评估引入到工业CT尺寸测量中，是CT计量技术普遍采用的方法。传统的尺寸测量精度用误差表示，在已知被测量真值的情况下用测量值和真值的差值表示，但是该方法不太准确和科学[1-2]。笔者主要根据GUM法和坐标测量机(CMM)产品几何技术规范(ISO/TS 15530-3:2011 Geometrical Product Specification (GPS)-Coordinate measuring machines(CMM):Technique for determining the uncertainty of measurement-Part 3:Use of calibrated workpieces or standards)，采用工业CT对已校准量块进行尺寸测量和不确定评估。

1测量不确定度的分析

1.1　测量不确定度模型

1.1.1扩展测量不确定度U

(1)

式中：ucal为已校准量块引入的标准不确定度；up为测量过程引入的不确定度；uw为材料引入的标准不确定度；ub为系统误差引入的不确定度；k为置信因子，置信概率为95%。

1.1.2由已校准量块引入的标准不确定度ucal

试验采用的量块为哈量制造的二等量块，经计量部门检定校准后，可作为五等量块使用，根据标准JJG 146-2011《量块》，五等量块的校准不确定度计算公式为0.5 μm+5×10-6×L；……