高倩

摘要：本文对扭矩扳子测量结果的不确定度进行了评定，建立了数学模型，分别分析了A类评定分量和B类评定分量，最后合成了标准不确定度，并最后表述了结果报告。

关键词：不确定度；测量方法；误差；分量；扭矩；重复性

1测量过程简述

1.1测量依据

依据JJG707-2014《扭矩扳子检定规程》。

1.2环境条件

温度（10～30）℃，相对湿度不大于85%。

1.3测量标准

0.3级扭矩扳子标准检定装置。

1.4被测对象

扭矩板子，测量范围为（20-100）N·m。

1.5测量方法

在规定的环境条件下，对20N·m、60N·m、100N·m的扭矩扳子检定点进行不确定度分析，连续测量10次。

1.6评定结果的使用

凡符合上述条件的测量，一般可以直接使用本不确定度的评估方法。测量范围为（0-100）N·m的1级及以下的扭矩扳子的检定结果可以使用本不确定度的测量结果。

2数学模型

式中：e—扭矩扳子在测量点的示值误差；MM—扭矩扳子在测量点的标称值；

—扭矩扳子标准器相对应被测扭矩扳子动作指示是测量值的算术平均值。

3各输入量的标准不确定度分量的评定

3.1输入量 MM的标准不确定度 的评定

主要不确定度的来源是用扭矩检定装置对其校准时所得名义值与约定真值的误差，用允许误差限W表示（标准器示值的重复性对测量结果的影响可以忽略）。由此按下列方法进行此分项的标准不确定度評定。标准器示值误差限为±0.3%，按均匀分布规律计算在测量点的此分项标准不确定度值，用B类方法进行评定，计算式：

=0.069N·m（对应检测点为40N·m）

=0.139 N·m（对应检测点为80N·m）

=0.208 N·m（对应检测点为120N·m）

=0.277 N·m（对应检测点为160N·m）

=0.346 N·m（对应检测点为200N·m）

3.2 的标准不确定度 的评定

此输入量的不确定度来源包括被测对象的报响动作时扭矩值不确定性，测量过程中被测对象的温度特性、标准器的示值重复性及其零位调整、示值分辨力、标准器与被测对象连接过程的附加响应等，以及测量人员读数过程的影响，综合体现于对该扳子测量示值的测量重复性中。

这里使用合并样本标准偏差作A类不确定度评定，在检定仪上对扭矩扳子在检定点40 N·m、80N·m、120 N·m、160N·m、200N·m分别做10次重复测量，所得测量示值如下：

单次试验标准差计算公式为：

规程要求，在重复性条件下连续测量3次，以该3次测量值的算术平均值作为测量结果：

4合成标准不确定度及扩展不确定度的评定

4.1灵敏系数

灵敏系数c1= =-1 c2= =1

4.2输入量的标准不确定度汇总表：

4.3合成标准不确定度计算

输入量 和 彼此独立不相关，合成标准不确定度：

40= =0.097N·m； 80= =0.162N·m； 120= =0.227N·m； 160= =0.263N·m； 200= =0.375N·m

4.4 扩展不确定度的评定

取包含因子k=2，则扩展不确定度U为：U40 =kuc=2×0.097N·m=0.194 N·m；U80 =kuc=2×0.162N·m=0.324 N·m；U120 =kuc=2×0.227N·m=0.454 N·m；U160 =kuc=2×0.263N·m=0.526 N·m；U200 =kuc=2×0.375N·m=0.750 N·m

则：相对不确定度为：

U40= =0.49%；U80= =0.41%；U120= =0.38%；U160= =0.33%；U200= =0.38%

5测量不确定度的报告与表述

此次扭矩扳子的检定结果的不确定度为：

检定点40N·m：U40=0.49%，k=2；检定点80N·m：U80=0.41%，k=2

检定点120N·m：U120=0.38%，k=2；检定点160N·m：U160=0.33%，k=2

检定点200N·m：U200=0.38%，k=2

参考文献

[1]JJG707-2014《扭矩扳子检定规程》

（作者单位：衡水市质量技术监督检验院）