（重慶交通大學(xué) 400074）

淺談橋梁索力動測儀不確定度分類與計算方法

王榮川

（重慶交通大學(xué) 400074）

對引起索力動測儀不確定度的各種因素進(jìn)行分析，提出了索力動測儀不確定度的量化方法，對各種影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分類。

不確定度； A類評定；B類評定；重復(fù)性；穩(wěn)定性

1.前言

測量不確定度可分為標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度，標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分為A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度和B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度和B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成叫做合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，擴(kuò)展不確定度可分為包含因子k=2、3情況和p為包含概率的情況

2.索力動測儀不確定度的分類與計算

分析索力動測儀不確定度來源及其評定是對其進(jìn)行不確定度計算的前提，本項目在室溫（10～35）℃，校準(zhǔn)過程中溫度波動不大于2℃的測量環(huán)境下，將錨索測力計（壓力環(huán)）視為標(biāo)準(zhǔn)裝置，將《索力動測儀校準(zhǔn)規(guī)范》適用的索力動測儀視為被校對象，基于弦振動理論，利用加速度傳感器拾取被測對象的隨機(jī)振動信號，通過信號采集分析儀識別其各階振動固有頻率，根據(jù)拉力與振動固有頻率之間的對應(yīng)函數(shù)關(guān)系，得到實測拉力。

（1）不確定度計算假設(shè)

（2）不確定計算模型

數(shù)學(xué)模型為：

式中：δ—索力動測儀示值誤差；

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定模型

故1-4公式可簡化為：

（3）標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評定計算

1）標(biāo)準(zhǔn)裝置傳遞引起的不確定度

由調(diào)研可知，壓力環(huán)精準(zhǔn)度為0.5%，允許偏差為：

則由此產(chǎn)生的不確定度為：

相對不確定度：

2）索力動測儀測量模型參數(shù)傳遞所帶來的不確定度

① m引起的不確定度

② L引起的不確定度

③ f1引起的不確定度

由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度得：

則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3）偏移引起的不確定度

用B類不確定度評定，假設(shè)其均勻分布：

則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4）重復(fù)性引起的不確定度

重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

重復(fù)性引起的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

5）穩(wěn)定性引起的不確定度

設(shè)連續(xù)四年對索力動測儀進(jìn)行復(fù)校，每年得到的索力動測儀示值平均值分別為則連續(xù)四年的示值平均值的平均值為：

穩(wěn)定性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

穩(wěn)定性引起的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

6）復(fù)現(xiàn)性引起的不確定度

設(shè)分別由三人對索力動測儀進(jìn)行校準(zhǔn)試驗，分別得到索力動測儀示值平均值為

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

表2-3 極差系數(shù)表

由上結(jié)果可計算合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

表2-4 不確定度來源與計算簡表

3.結(jié)論

針對索力動測儀不確定度分類與計算，學(xué)習(xí)了不確定度評定方法，并與拉索測試的實際工程相結(jié)合?？偨Y(jié)出適用于索力動測儀的不確定度分類與計算，并將其進(jìn)行更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆诸?，使其更加通俗易懂，例如：不確定度來源可分為與真值直接相關(guān)的來源和與真值不直接相關(guān)的來源兩大類，并將所有可能的不確定度都羅列到所給出的不確定度來源里，更加深入的了解了偏移對應(yīng)的不確定度。在對索力動測儀進(jìn)行不確定度評定后，發(fā)現(xiàn)拉索的單位長度質(zhì)量所產(chǎn)生的不確定度分量占總不確定度相當(dāng)大的份額，所以在拉索生產(chǎn)時需嚴(yán)格控制其單位長度質(zhì)量的誤差，以減少索力動測儀不確定度和工程安全問題。

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1007-6344（2017）04-0052-02