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【摘 要】 本文介绍了采用光栅式指示表检定仪对大量程数显千分表测量时的不确定度分析和评定方法。文中充分考虑了各项不确定度分量，给出了具体计算公式和方法、完整的评定过程和不确定度相关的数据。填补了JJG 34-2008《指示表（百分表和千分表）》和JJG 379-2009《大量程百分表》对于大量程数显千分表不确定度评定的空白。
【关键词】 光栅式指示表检定仪 大量程数显千分表 不确定度
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.05.013
1 概述
大量程数显千分表是以数字方式显示且量程大于10mm的数显千分表，其主要应用于机械加工行业中，用以检测被加工零件的尺寸及形位偏差。由于JJG 34-2008《指示表（百分表和千分表）》和JJG 379-2009《大量程百分表》中均不包含大量程数显千分表，因此对于该类型计量器具的测量不确定度分析还属空白。
（1）环境条件：环境温度（20±10）℃，每小时温度变化不大于2℃，相对湿度80%。
（2）测量仪器：光栅式指示表检定仪，测量范围（0～50）mm，全程范围内示值误差不大于6μm，任意30mm范围内示值误差不大于3μm，任意10mm范围内示值误差不大于2μm，任意2mm范围内示值误差不大于1.5μm，任意1mm范围内示值误差不大于1μm。
（3）测量方法：将大量程数显千分表通过卡具装卡在光栅式指示表检定仪上，调整其装卡位置使光栅式指示表检定仪可动范围能满足千分表校准要求。通过光栅式指示表检定仪和数显表读数进行直接测量。
2 不确定度分析与评定
2.1 不确定度分量的来源分析
大量程数显千分表在校准过程中其不确定度主要来源有：测量重复性引入的不确定度、大量程数显千分表分辨力引入的不确定度、光栅式指示表检定仪的示值误差引入的不确定度、线胀系数误差引入的不确定度、指示表和检定仪的温度差引入的不确定度。
2.2 各标准量不确定度分量的评定
（1）测量重复性引入的不确定度
在满足重复性测量条件下，对指示表中1mm点重复测量10次，得到一组测量列（单位：mm）：1.000、1.001、1.000、1.001、1.000、0.999、0.999、0.999、0.999、1.000，则：
大量程数显千分表的分辨力为1m，其引入的标准不确定度为（1m/2）=0.3m，小于测量重复性引入的标准不确定度，所以只取测量重复性引入的标准不确定度。故：
（2）光栅式指示表检定仪的示值误差引入的不确定度
对于测量（0～50）mm大量程数显千分表，需用到（0～50）mm光栅式指示表检定仪的全量程，其在全程范围内示值误差不大于6m，按均匀分布，，则：
（3）指示表和检定仪线膨胀系数引入的不确定度分量
（4）指示表和检定仪温度差给出的不确定度分量
光栅式指示表检定仪和大量程数显千分表之间存在一定温度差，以等概率落在±1℃范围内，则：
指示表（分度值为0.001mm）：若L=50mm，℃-1，则：
2.3 合成标准不确定度的评定
上述各不确定度分量彼此都不相关，因此，合成不确定度可由下式进行计算：
2.4 扩展不确定度
取包含因子，μm。
参考文献
[1] 王承纲等.计量测试技术手册[M].北京：中国计量出版社，1997.
[2] JJF 1059-1999，测量不确定度评定与表示[S].
[3] 倪育才.几何量测量不确定度评定[M].北京：中国计量出版社，2006，111-128.
[4] 上海市计量测试技术研究院.常用测量不确定度评定方法及应用实例[M].北京：中国计量出版社，2001.
作者简介
于佃清，工程师，现于辽宁省计量科学研究院从事长度专业计量测试工作。
韩翘楚，助理工程师，现于辽宁省计量科学研究院从事长度专业计量测试工作。
【关键词】 光栅式指示表检定仪 大量程数显千分表 不确定度
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.05.013
1 概述
大量程数显千分表是以数字方式显示且量程大于10mm的数显千分表，其主要应用于机械加工行业中，用以检测被加工零件的尺寸及形位偏差。由于JJG 34-2008《指示表（百分表和千分表）》和JJG 379-2009《大量程百分表》中均不包含大量程数显千分表，因此对于该类型计量器具的测量不确定度分析还属空白。
（1）环境条件：环境温度（20±10）℃，每小时温度变化不大于2℃，相对湿度80%。
（2）测量仪器：光栅式指示表检定仪，测量范围（0～50）mm，全程范围内示值误差不大于6μm，任意30mm范围内示值误差不大于3μm，任意10mm范围内示值误差不大于2μm，任意2mm范围内示值误差不大于1.5μm，任意1mm范围内示值误差不大于1μm。
（3）测量方法：将大量程数显千分表通过卡具装卡在光栅式指示表检定仪上，调整其装卡位置使光栅式指示表检定仪可动范围能满足千分表校准要求。通过光栅式指示表检定仪和数显表读数进行直接测量。
2 不确定度分析与评定
2.1 不确定度分量的来源分析
大量程数显千分表在校准过程中其不确定度主要来源有：测量重复性引入的不确定度、大量程数显千分表分辨力引入的不确定度、光栅式指示表检定仪的示值误差引入的不确定度、线胀系数误差引入的不确定度、指示表和检定仪的温度差引入的不确定度。
2.2 各标准量不确定度分量的评定
（1）测量重复性引入的不确定度
在满足重复性测量条件下，对指示表中1mm点重复测量10次，得到一组测量列（单位：mm）：1.000、1.001、1.000、1.001、1.000、0.999、0.999、0.999、0.999、1.000，则：
大量程数显千分表的分辨力为1m，其引入的标准不确定度为（1m/2）=0.3m，小于测量重复性引入的标准不确定度，所以只取测量重复性引入的标准不确定度。故：
（2）光栅式指示表检定仪的示值误差引入的不确定度
对于测量（0～50）mm大量程数显千分表，需用到（0～50）mm光栅式指示表检定仪的全量程，其在全程范围内示值误差不大于6m，按均匀分布，，则：
（3）指示表和检定仪线膨胀系数引入的不确定度分量
（4）指示表和检定仪温度差给出的不确定度分量
光栅式指示表检定仪和大量程数显千分表之间存在一定温度差，以等概率落在±1℃范围内，则：
指示表（分度值为0.001mm）：若L=50mm，℃-1，则：
2.3 合成标准不确定度的评定
上述各不确定度分量彼此都不相关，因此，合成不确定度可由下式进行计算：
2.4 扩展不确定度
取包含因子，μm。
参考文献
[1] 王承纲等.计量测试技术手册[M].北京：中国计量出版社，1997.
[2] JJF 1059-1999，测量不确定度评定与表示[S].
[3] 倪育才.几何量测量不确定度评定[M].北京：中国计量出版社，2006，111-128.
[4] 上海市计量测试技术研究院.常用测量不确定度评定方法及应用实例[M].北京：中国计量出版社，2001.
作者简介
于佃清，工程师，现于辽宁省计量科学研究院从事长度专业计量测试工作。
韩翘楚，助理工程师，现于辽宁省计量科学研究院从事长度专业计量测试工作。