测量不确定度的灰评定

提出以灰色系统理论为基础评定测量不确定度的一种新方法。通过理论分析与测量实例的评定表明,它不仅对测量的样本量和分布类型没有要求,而且具有相当的计算精度,对统计成非统计测量不确定度的评定均为适用。     

CMM在产品检验中的不确定度分析与合格性判定

采用测量系统分析方法,基于量值特性指标对三坐标测量机在产品检验中的不确定度进行评定。以测量不确定度作为产品检验的质量指标,结合产品设计精度,建立产品合格判定的误判率与产品设计公差、产品检验结果估计值和不确定度的数学模型。通过三坐标测量机对零件进行产品检验实验,对测量系统的量值特性给出合理评价,在产品检验不确定度评定基础上对产品的合格性做出判定,并计算可能存在的误判率,以验证理论方法的可行性与可操作性。     

温度测量精度在自动旋光仪测量不确定度评定中的影响

本文介绍了自动旋光仪的测量原理,分别使用0.2级和0.5级精度温度计下测量6只标准旋光管,进行测量不确定度评定,并探讨了温度测量精度对旋光仪测量不确定度评定中的影响.     

双盘式渐开线测量仪精度分析

双盘式渐开线测量仪的测量误差源可以分为影响生成理论渐开线精度的误差因素、影响被测渐开线齿形在测量过程中位置精度的误差因素等.对所有误差源引起的测量误差进行了分析,并根据<测量不确定度评定与表示指南>(GUM)与蒙特卡罗法计算了仪器测量渐开线圆柱齿轮(m=4、z=30、α=20°)齿形时的测量不确定度(U99)分别为0.67μm与0.54μm.对部分误差源进行补偿后,测量仪的测量不确定度(U99)分别为0.34μm与0.36μm.蒙特卡罗法消除了GUM评定仪器测量不确定度过程中的一些缺点,评定的测量不确定度值更接近于真实值.经过分析可知,双盘式渐开线测量仪的测量精度可以满足1级(GB/T10095.1-2001)精度渐开线圆柱齿轮齿形的测量要求.     

测绘仪器测量不确定度中的灵敏系数

灵敏系数的计算是不确定度计算的关键.在测绘仪器的计量检定中,常对多个目标进行多测回的测量来采集的数据(输入量),通过公式间接求出测量结果(输出量).因而在测量不确定度的评定中.数学模型繁杂,致使求取(输入量到输出量的)灵敏系数困难,方法也各不相同.采用强行偏导法;传递继承法;方差比例法计算出几个典型的测绘仪器(经纬仪,经纬仪检定装置和全站型电子速测仪)的灵敏系数.解决了测绘仪器测量不确定度评定中的技术难题.     

测量重复性不确定度的灰色评定

将化学检测视为灰色过程,阐述了灰色理论求解标准差和评定测量重复性不确定度的数学模型,应用该模型对钛合金中氧、氮、氢含量的测量重复性标准差和不确定度进行计算或评定。结果表明,灰色理论计算的标准差和不确定度与传统统计学计算值接近,准确度高,简单易行。     

基于多源融合理论的机床圆度误差测量不确定度评定

圆度误差是评价机床加工精度的重要指标。为实现机床圆度误差测量不确定度的评定,对基于球杆仪测量的机床圆度误差的贡献因素及不确定度评定方法进行研究。首先,采用最小二乘法（least sqaure method,LSM）对圆度误差进行评定。然后,基于黑箱理论提出了多源融合误差测量不确定度评定方法。接着,根据球杆仪测量机床圆度误差的基本原理,建立了机床圆度误差测量不确定度评定模型。最后,利用球杆仪对某加工中心ZX平面的圆度误差进行多组重复测量实验,采用所提出的方法对圆度误差测量不确定度进行计算,并与基于蒙特卡罗法（Monte Carlo method,MCM）的计算结果进行对比验证。结果表明,基于所提出方法和MCM的机床圆度误差测量不确定度的评定结果分别为1.190 0 和1.160 0 μm,两者的相对偏差约为2.5%,由此验证了所提出方法的可行性。所提出方法规避了繁杂的输入量与输出量之间函数关系的求解过程,简化了机床圆度误差测量不确定度的评定过程,具有较强的实用性。     

建筑外门窗空气渗透量测量不确定度评定

通过对建筑外门窗空气渗透量测量不确定度的评定,确定了所用流量表精度等级是不确定度的主要来源.明确了提高测量准确度的主要措施是使用较高精度等级的流量表.     

热处理炉有效加热区保温精度测量结果的不确定度评定

介绍了热处理炉有效加热区保温精度测量结果不确定度的方法,建立评定数学模型,分析不确定度来源,计算出保温精度测量的各个不确定度分量,各标准不确定度分量及其自由度,合成和扩展不确定度的评定。     

苹果汁中菌落总数测定结果不确定度评定

测量不确定度是对测量结果可疑程度的一种定理表述，为减小实验误差，提高检测精确度，我们分析了饮料中菌落总数测量不确定的来源，评定了由重复性测量的分散性引起的测量不确定度．测量结果显示扩不确定度为0．0633。     

自适应蒙特卡洛法评定全站仪测距不确定度

全站仪测距精度的校准需要在标准基线场上进行,由于野外环境不可控和气象条件波动剧烈,因此判断全站仪的测量结果的可靠程度具有重要意义。为了解决全站仪测距不确定度评定模型的非线性和输入量强相关等问题,本文首先采用了自适应蒙特卡洛法进行不确定度评定,然后与GUM的不确定度评定结果进行对比,当测距距离为1 176 m时,自适应蒙特卡洛法评定的不确定度结果为2.2 mm,GUM为2.6 mm,结果显示两种不确定度评定方法的测量结果均在合理预期之内,且自适应蒙特卡洛法评定的不确定度置信区间更窄。自适应蒙特卡洛法结合了大量数据样本和自适应优化仿真次数的优势,不仅对全站仪测距过程中的各项误差源引入的不确定度分量评估更为全面,而且在保证了全站仪测距不确定度评定结果准确的同时,相比于蒙特卡洛法节约了70%的样本数量。     

GPS测量模式与精度分析

GPS测量模式理论的出现,提出了使用区间表征测量真值所处范围的新方案。GUM制定后,GPS测量模式度理论的应用研究引起了越来越多的测量工作者重视,并进行了大量实践分析,目前已经被广泛应用于各种测量工作的精度评定中。研究的意义在于通过对工程GPS施工测量的整体过程进行详细分析,估计其GPS测量模式度影响因子,建立合理的数学模型,并最终给出能够适用于工程GPS观测数据的GPS测量模式度评价指标,使工程项目的施工者能够充分认识到所使用测量结果的可靠程度,从而能够更好地保障工程施工的质量。随着现代科学技术的发展,GPS技术在工程测绘中发挥着越来越重要的作用,是测绘工作的一项重要技术手段。GPS技术作为尖端技术之一,给测绘领域带来了革命性的飞跃。     

密闭空间爆炸温度动态不确定度评估方法研究

融合了灰色模型GM(1,1)、Bootstrap方法以及不确定度评定理论,建立了密闭空间内爆炸温度动态测量不确定度的灰自助评估模型GBM(1,1),选取某次爆炸试验300s的温度数据作为分析数据,运用估计真值、估计区间和平均不确定度等参数表征其估计结果。实验结果表明,GBM(1,1)模型融合了灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法的优势,可以准确模拟动态测量数据的概率分布,并实时跟踪被测量瞬时值的变化趋势。相比于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法,灰自助模型GBM(1,1)具有更高的真值估计准确度和区间估计可靠度,其估计误差分布区间为［-12.62, 13.58］,标准差为8.69℃,最大相对误差为1.2%,区间估计可靠度高于90%,估计区间能够较完整地包络被测量的动态波动范围。由此证明GBM(1,1)模型能够对密闭空间内爆炸温度的动态测量不确定度做出准确评估。     

液体火箭发动机地面试验测量系统可靠性评定

为解决液体火箭发动机地面试验测量系统可靠性评定信息不全面的问题,对影响液体火箭发动机地面试验测量系统评定的因素进行分析。首先,将性能可靠性指标和功能可靠性指标作为测量系统可靠性的衡量标准,给出了液体火箭发动机地面试验测量系统可靠性的定义。然后,将测量系统不确定度作为性能可靠性指标纳入测量系统可靠度评定体系,建立测量不确定度与经典可靠性之间的联系;将分系统单元失效次数作为功能可靠性的评价指标,制定融合多源可靠性信息的系统可靠性评定策略。之后,阐述了可靠性数据收集、可靠性信息转换、可靠性信息综合、金字塔式系统可靠性评定和基于专家线性加权的可靠性评定的原理及实现方法。最后,以某型号液体火箭发动机地面试验测量系统为例,评定测量系统的可靠性,结果显示融合多源可靠性信息的金字塔式综合评定法能够准确分析液体火箭发动机地面试验测量系统可靠性,基于专家线性加权信息融合评定方法能够定位系统中的重点关注对象,查找薄弱环节。研究成果为行业内技术人员研究、评定测量系统可靠性提供了新的思路和方法,对于提高型号产品质量、测量数据质量和系统可靠性具有重要意义。     

误差理论的新哲学观

针对系统误差与精度概念之间的逻辑纠葛,以及通过对测量界最典型系统误差的分析,揭示误差分类学说 其实是源于专业分工过细而导致的一种狭隘视角,是一种类似盲人摸象的狭义哲学观。通过对系统误差也遵循随机分布的证明和相关问题的讨论,提出所有误差都遵循随机分布这一新型的误差认识论,同时证实了测量不确定度概念体系的唯一科学性,给出了误差分类定义及其衍生出来的精度、正确度和准确度等概念应当删除的论据。     

基于图像识别和GPS技术的全自动补偿式微压计的设计

传统的补偿式微压计测量采用手动测量、人眼读数的方式实现数据的获取,人眼读数误差所引入的不确定度在装置整体不确定度中占有很大比重。本文研制了一种全自动补偿式微压计,利用高清摄像头代替人眼读数,利用软件对所采集的图片进行逻辑分析,同时增加传统补偿式微压计不具备的实时液相温度测量、实地重力加速度测量及大气压测量功能,有效减小各影响量对测量结果的干扰。采用滑台电机控制位移,进一步提高测量准确度。经实验证明,本文研制的全自动补偿式微压计具有很好的准确性与可靠性。     

利用VM-7衰减校准系统实现微波阻抗参量测试

通过对VM-7衰减校准系统的构成原理及阻抗参量测试方法的分析研究,充分利用其动态范围宽、灵敏度高、频率范围宽等显著优点,提出了利用VM-7衰减校准系统结合驻波比电桥来实现微波阻抗参量测试的方案,对构造原理、实现过程和测量结果的不确定度分析进行了详细介绍。经过实测验证:系统稳定性好、准确度高,可为微波阻抗参量的计量测试提供一套切实可行的解决方案。     

功率吸收钳校准的不确定度分析

功率吸收钳是测量受试设备电源线上辐射骚扰功率的重要设备，在电子和电气设备的电磁兼容性检测领域有着广泛的用途。功率吸收钳插人损耗的准确与否以及校准结果的不确定度与测量结果密切相关。作经过对吸收钳校准方法的分析，探讨了对校准结果不确定度有影响的各个因素，建立了评定校准结果不确定度的数学模型。中对校准结果的不确定度评定方法作了简要介绍。     

Evaluation of Measurement Uncertainty Based on the Propagation of Distributions Using Monte Carlo Simulation

The uncertainty associated with a value of some quantity is widely recognized throughout scientific disciplines as a quantitative measure of the reliability of that value. In addition, measurement uncertainty is increasingly seen as essential in quality assurance for industry. The Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) provides internationally agreed recommendations for the evaluation of uncertainties. This paper outlines the current situation of uncertainty evaluation in the context of international norms and arrangements. It describes the basic ideas and concepts that underlie the GUM and serves as a brief tutorial on methods for evaluating measurement uncertainty in a manner consistent with the GUM. It recommends an approach to evaluating measurement uncertainty based on the propagation of distributions using Monte Carlo simulation. An example is presented to illustrate Monte Carlo simulation.     

Evaluation of Measurement Uncertainty for Absolute Flatness Measurement by Using Fizeau Interferometer with Phase-Shifting Capability

It is important to precisely measure flatness of the optical flats, as many industries use these as reference standards to ensure the quality of precision measurements and fabricated components. This paper describes identification of sources of error and measurement uncertainty evaluation for three flat test. Three flat test is used for absolute flatness measurement of optical flats, with the help of Fizeau interferometer (VerifireXP/D, with phase shift interferometry) established recently at National Physical Laboratory, India (NPL-I). The absolute profile of reference flat with higher accuracy can be determined using liquid level reference but liquid flat reference is more difficult to realize practically. Therefore three flat test is frequently adopted in standard interferometric measurements and traceability of this test can also be established by using a traceable laser head. This paper describes three flat method in detail along with observations and evaluation of measurement uncertainty as per ISO GUM is also done. Factors contributing to uncertainty of measurement of surface flatness have been indentified and detailed evaluation of uncertainty in measurements has been reported here.