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摘 要：游标卡尺通常用来测量精度较高的工件。它可以测量零件的内外直径、长度、宽度和深度等尺寸;游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。本文根据JJG30—2012《通用卡尺检定规程》，分析了5种测量影响因素，探讨研究游标卡尺示值误差测量结果的不确定度。
关键词：游标卡尺;测量;误差;不确定度
游标卡尺一般都是用来测量精度较高精度的工件。它能够测量零件的内外直径、长度、宽度和深度等尺寸。为确保工件测量数据的准确可靠，必须要对游标卡尺的测量不确定度展开评定。
1 概述
1.1 测量依据
JJG30-2012《通用卡尺检定规程》
1.2 环境条件
温度：（20±5）℃。相对湿度：检定室内相对不超过80%。
1.3 测量标准
测量范围（10～149.9）mm的标准量块，等级：五等;
测量范围（125～1000）mm的标准量块，等级：五等。
1.4 被测对象
测量范围为（0～300）mm的游标卡尺，分度值为0.02mm。
1.5 测量方法
首先利用五等标准量块对游标卡尺开展校准工作，对其利用直接测量的方法，将标准量块放置在卡尺两测量面之间并且需要完全接触，在需要被测量卡尺的刻线面上读出相应的指示值。
2 测量模型
式中：e是卡尺的示值误差;L1是游标卡尺的输出示值（20℃环境下）;L0是量块的长度值（20℃环境下）;一次是游标卡尺和量块的线胀系数;依次是游标卡尺和量块偏离（20℃环境下）。
为了使游标卡尺的测量不确定度计算相对简化，不考虑不确定度中的高阶微分量，保留低阶的相关项的影响数值，取则：
在上述的式子当中：
的不确定度表征量。
3 标准不确定度分量评定
3. 1 测量重复性引起的标准不确定度u1
在相同的室内环境状态下，依次对300mm点重复测量6次，测量结果依次是：300.01mm、300.00mm、300.01mm、300.00mm、300.01mm、300.00mm，采用极差方法计算，。所以，测量重复性引起的标准不确定度为：
3.2 对线误差估算引入的标准不确定度u2
针对分度值是0.02mm的游标卡尺，对线误差是±0.01mm，并且它的对线误差分布近似三角分布，有，所以，对线误差估算引入的标准不确定度为：
3. 3量块标准器引入的标准不确定度u3
通过查阅量块检定证书，我们能够知道量块的不确定度分量的计算公式如下：
在上面的计算公式当中： u3为量块标准器引入的标准不确定度;k3为量块扩展不确定度的包含因子;的值通過查阅量块的检定证书上知道。五等量块的标准不确定度，L是量块的长度，单位是m。带入运算可知：标准量块的标准不确定度。
3.4 游标卡尺和量块的线胀系数差引起的不确定度
游标卡尺和量块均为钢制，线胀系数都是（11.5±1）×10-6℃-1，其分布是遵循均匀分布的规律，那么两者之间的差是±2×10-6℃-1，遵循三角分布的规律（包含因子），所以，游标卡尺和量块的线胀系数差引起的不确定度为：
在上面的公式当中：是线胀系数差的区间半宽度。
3.5 游标卡尺和量块的温度差引起的不确定度
对于物体的测量时需要在合适的环境温度条件下测量，必需要充分等温后才能开展测量工作，估计两者的温度差是介于±0.2℃范围之间，并且是服从等概率分布（包含因子），所以，游标卡尺和量块的温度差引起的不确定度为：
在上面的式子当中：a5是温度差的区间半宽度。
3.6 标准不确定度一览表
4 合成标准不确定度评定
5 扩展不确定度评定
依据置信概率p=95%，同时认为不确定度是服从正态分布规律的，选取参数k=2，那么（0～300）mm游标卡尺不确定度。
关键词：游标卡尺;测量;误差;不确定度
游标卡尺一般都是用来测量精度较高精度的工件。它能够测量零件的内外直径、长度、宽度和深度等尺寸。为确保工件测量数据的准确可靠，必须要对游标卡尺的测量不确定度展开评定。
1 概述
1.1 测量依据
JJG30-2012《通用卡尺检定规程》
1.2 环境条件
温度：（20±5）℃。相对湿度：检定室内相对不超过80%。
1.3 测量标准
测量范围（10～149.9）mm的标准量块，等级：五等;
测量范围（125～1000）mm的标准量块，等级：五等。
1.4 被测对象
测量范围为（0～300）mm的游标卡尺，分度值为0.02mm。
1.5 测量方法
首先利用五等标准量块对游标卡尺开展校准工作，对其利用直接测量的方法，将标准量块放置在卡尺两测量面之间并且需要完全接触，在需要被测量卡尺的刻线面上读出相应的指示值。
2 测量模型
式中：e是卡尺的示值误差;L1是游标卡尺的输出示值（20℃环境下）;L0是量块的长度值（20℃环境下）;一次是游标卡尺和量块的线胀系数;依次是游标卡尺和量块偏离（20℃环境下）。
为了使游标卡尺的测量不确定度计算相对简化，不考虑不确定度中的高阶微分量，保留低阶的相关项的影响数值，取则：
在上述的式子当中：
的不确定度表征量。
3 标准不确定度分量评定
3. 1 测量重复性引起的标准不确定度u1
在相同的室内环境状态下，依次对300mm点重复测量6次，测量结果依次是：300.01mm、300.00mm、300.01mm、300.00mm、300.01mm、300.00mm，采用极差方法计算，。所以，测量重复性引起的标准不确定度为：
3.2 对线误差估算引入的标准不确定度u2
针对分度值是0.02mm的游标卡尺，对线误差是±0.01mm，并且它的对线误差分布近似三角分布，有，所以，对线误差估算引入的标准不确定度为：
3. 3量块标准器引入的标准不确定度u3
通过查阅量块检定证书，我们能够知道量块的不确定度分量的计算公式如下：
在上面的计算公式当中： u3为量块标准器引入的标准不确定度;k3为量块扩展不确定度的包含因子;的值通過查阅量块的检定证书上知道。五等量块的标准不确定度，L是量块的长度，单位是m。带入运算可知：标准量块的标准不确定度。
3.4 游标卡尺和量块的线胀系数差引起的不确定度
游标卡尺和量块均为钢制，线胀系数都是（11.5±1）×10-6℃-1，其分布是遵循均匀分布的规律，那么两者之间的差是±2×10-6℃-1，遵循三角分布的规律（包含因子），所以，游标卡尺和量块的线胀系数差引起的不确定度为：
在上面的公式当中：是线胀系数差的区间半宽度。
3.5 游标卡尺和量块的温度差引起的不确定度
对于物体的测量时需要在合适的环境温度条件下测量，必需要充分等温后才能开展测量工作，估计两者的温度差是介于±0.2℃范围之间，并且是服从等概率分布（包含因子），所以，游标卡尺和量块的温度差引起的不确定度为：
在上面的式子当中：a5是温度差的区间半宽度。
3.6 标准不确定度一览表
4 合成标准不确定度评定
5 扩展不确定度评定
依据置信概率p=95%，同时认为不确定度是服从正态分布规律的，选取参数k=2，那么（0～300）mm游标卡尺不确定度。