劉釗

河北省計量監(jiān)督檢測研究院 河北石家莊 050200

小角度檢查儀是一種用于產(chǎn)生標準微小角度的測量儀器，其產(chǎn)生的標準角度范圍一般在0′-40′，其工作原理如圖1。小角度檢查儀復現(xiàn)標準角度的方法：在小角度檢查儀兩定位指示計測頭與工作臺之間分別放置定位用量塊，調整兩指示計于零位，再根據(jù)所需標準角度更換其中一個指示計下的量塊，同時調整工作臺升降旋鈕，使兩定位指示計置于零位，此時工作臺面相對其初始位置產(chǎn)生相應的標準角。

圖1

1 小角度檢查儀復現(xiàn)標準角度的測量不確定度評定

1.1 數(shù)學模型

式中：θ—小角度檢查儀復現(xiàn)的標準角度，″

ρ—弧度與角秒之間的換算系數(shù)，ρ=206265

ΔH—定位指示計測頭下兩次使用量塊尺寸差，mm

L— 兩定位指示計軸線間的距離，L=500m

1.2 方差和靈敏系數(shù)

靈敏系數(shù)為

1.3 標準不確定度一覽表（見表1）

表1

1.4 不確定度分量的評定

（1）定位指示計測頭下兩次使用量塊尺寸差引入的相對不確定度分量urel(ΔH)

①指示計示值變動性引入的不確定度分量u1(ΔH)

據(jù)指示計規(guī)程，分度值為1μm的光學計，示值變動性0.1μm，按均勻分布處理，半寬區(qū)間α=0.1/2=0.05μm，因為有兩次定位，故：

②指示計對線誤差引入的不確定度分量u2(ΔH)

光學計對線誤差1/20，即±0.05μm，按均勻分布處理，半寬區(qū)間α=0.05μm，因為有兩個光學計，則：

③量塊中心長度測量不確定度引入的不確定度分量u3(ΔH)

小角度測量儀測量范圍（0-40）′，所用三等量塊尺寸在7mm以下，其擴展不確定度 U=（0.10+1×10-6L）μm，k=2.7，由于兩個指示計下各放一塊量塊，故：

在測量過程中，標準角度由兩塊量塊尺寸差形成，因此指示計和量塊對標準角度的影響為單塊量塊的倍，故：

相對不確定度：

當復現(xiàn)的標準角度θ=1′時，

當復現(xiàn)的標準角度θ=10′時，

當復現(xiàn)的標準角度θ=40′時，μm

1.5 兩定位指示計軸線間的距離引入的相對不確定度分量urel(L)

（1）兩指示計中心距偏差引起的不確定度分量u1(L)

據(jù)檢定規(guī)程的要求，中心距偏差不大于0.05mm，服從均勻分布，包含因子，半寬度α=0.05mm

（2）兩指示計軸線不平行度引起的不確定度分量u2(L)

據(jù)檢定規(guī)程的要求，軸線不平行度不大于0.02mm，服從均勻分布，包含因子半寬度α=0.002mm

（3）兩指示計測帽的球面頂點與其套孔軸線的重合度引起的不確定度分量u3(L)

據(jù)檢定規(guī)程的要求，兩指示計測帽的球面頂點與其套孔軸線的重合度不大于0.06mm，服從均勻分布，包含因子，半寬度α=0.06mm,由于有兩個指示計，則：

1.6 合成標準不確定度

當復現(xiàn)的標準角度θ=1′時：

當復現(xiàn)的標準角度θ=10′時：

當復現(xiàn)的標準角度θ=40′時：

1.7 擴展不確定度

當復現(xiàn)的標準角度θ=1′時：

當復現(xiàn)的標準角度θ=10′時：

當復現(xiàn)的標準角度θ=40′時：

1.8 測量不確定度的報告與表示

2 結語

通過示值誤差的測量不確定度評定可滿足示值誤差的校準，綜上本文闡述的方法切實可行。