爬电距离电气间隙不确定度评定与表示

中国家用电器检测所技术文件爬电距离和电气间隙测量的不确定度评定与表示编制:日期：审核:日期：批准：日期：中国家用电器检测所技术文件共6页第1页1目的测量接线端子的爬电距离和电气间隙，评定和分析其不确定度。2检测方法和步骤按GB4706.1的要求，使用“上量”生产的（0—150）mm型游标卡尺、我院制作的Φ（2.5~6.0）mm规格的塞规、河北沧州的（0.02~1.00）/100mm规格的塞尺测量被测样品相关部位的爬电距离和电气间隙。测量一般分为直线测量和折线测量两种情况，直线测量时使用游标卡尺直接进行一次测量即为所需数值；折线测量则包括多次直线测量，用塞尺跨接等情况，然后将测量数值相加。对于使用塞规、塞尺进行定性判定的情况，不做不确定度的评估。3数学模型：由于是直接测量爬电距离和电气间隙，因此：dr=x0其中：dr：爬电距离（mm），x0：单次测量结果（mm）dl=y0其中：dl：电气间隙（mm），y0：单次测量结果（mm）dr=x1+x2+…+xn其中：x1，x2，…xn为每个分段测量的数值。dl=y1+y2+…+yn其中：y1，y2，…yn为每个分段测量的数值。4不确定度分量的识别与量化4.1标准不确定度4.1.1不确定度的来源由于爬电距离和电气间隙的测量复现性较好，因此实际测量时只进行一次，不做A类评估，仅采用B类评定法。测量工具与被测样品之间由于热膨胀系数不同、以及存在温度差会引起不确定度，但是测量工具与被测样品之间温差很小，由热膨胀系数不同、以及存在温度差引起的不确定度也很小，远小于总不确定度，因此通常忽略不记。（具体分析结果可见相关资料）需考虑的不确定度来源有：a.游标卡尺本身的误差中国家用电器检测所技术文件共6页第2页b.读数时的对线误差c.塞规本身的误差d.塞尺本身的误差e.确定短接点的误差（对于折线测量的情况）f.确定折点位置的误差（对于折线测量的情况）4.1.2方差和传播系数a)使用游标卡尺直接进行一次测量即为所需数值ud=u（x0）b)测量结果为几个值相加时，传播系数均为1ud=niixu12)(4.1.3不确定度分量的量化（1）游标卡尺本身给出的不确定度分量u1根据检定证书，此0.02mm分度值的游标卡尺，最大偏差为±0.0012mm，均匀分布，估计相对不确定度为10%。u1=30012.0=0.00069mm（2）游标卡尺读数时的对线误差不确定度分量u20.02mm分度值的游标卡尺，估计对线误差为±0.01mm，整个测量范围内该误差呈现三角分布，估计其相对不确定度为25%。u2=601.0=0.00408mm（3）由塞尺本身给出的不确定度分量u3根据检定证书，塞尺的最大偏差为±0.0006mm，按照均匀分布，估计相对不确定度为10%。u3=30006.0=0.00035mm（4）由塞规本身给出的不确定度分量u4中国家用电器检测所技术文件共6页第3页根据检定证书，塞尺的最大偏差为±0.03mm，按照均匀分布，估计相对不确定度为10%。u4=303.0=0.01732mm（5）确定短接点位置误差的不确定度u5根据经验，确定短接点位置引入的误差最大为±0.1mm，该误差在测量范围内呈均匀分布，估计相对不确定度为25%。u5=31.0=0.05774mm（6）确定折点位置误差的不确定度u6根据经验，确定折点位置引入的误差最大为±0.1mm，该误差在测量范围内呈均匀分布，估计相对不确定度为25%。u6=31.0=0.05774mm4.1.4合成标准不确定度a)使用游标卡尺直接进行一次测量即为所需数值：ud=u（x0）=2221uu=2200408.000069.0=0.00414mmb)测量结果为几个值相加时（例如测量结果分为AB、BC、CD三段，B为短接点，C为折点，其中AB用塞尺测量，BC、CD用游标卡尺测量）ud=niixu12)(=)()()(322212xuxuxu=26252322212221uuuuuuu=222222205774.005774.000035.000408.000069.000408.000069.0=0.08187mm中国家用电器检测所技术文件共6页第4页4.2标准不确定度汇总表4.2.1使用游标卡尺直接进行一次测量即为所需数值：Xi不确定度来源类型误差数值概率分布分布除数标准不确定度u(Xi)敏感度系数ui(y)u1游标卡尺本身给出的不确定度B0.0012均匀分布30.0006910.00069u2游标卡尺读数时的对线误差不确定B0.01三角分布60.0040810.00408合成标准不确定度（Uc）=iiu2)(0.00414包含因子(Kp)（置信水平：95%）2扩展不确定度(U)=Uc*Kp0.00818约为0.01中国家用电器检测所技术文件共6页第5页4.2.2测量结果为几个值相加时（例如测量结果分为AB、BC、CD三段，B为短接点，C为折点，其中AB用塞尺测量，BC、CD用游标卡尺测量）：Xi不确定度来源类型误差数值概率分布分布除数标准不确定度u(Xi)敏感度系数ui(y)u1游标卡尺本身给出的不确定度B0.0012均匀分布30.0006910.00069u2游标卡尺读数时的对线误差不确定B0.01三角分布60.0040810.00408u3塞尺本身给出的不确定度B0.0006均匀分布30.0003510.00035u5确定短接点位置误差B0.1均匀分布30.0577410.05774u6确定折点位置误差B0.1均匀分布30.0577410.05774合成标准不确定度（Uc）=iiu2)(0.08187包含因子(Kp)（置信水平：95%）2扩展不确定度(U)=Uc*Kp0.16374约为0.16中国家用电器检测所技术文件共6页第6页5测量不确定度的最终报告5.1使用游标卡尺直接进行一次测量即为所需数值：UP由合成不确定度uc=0.00414按照置信水准p=0.95，所得t分布临界值—包含因子kp=2.0而得。最后的结果为测量值××××±UP，即××××±0.01mm(p=0.95；kp=2.0)。5.2测量结果为几个值相加时（例如测量结果分为AB、BC、CD三段，B为短接点，C为折点，其中AB用塞尺测量，BC、CD用游标卡尺测量）：UP由合成不确定度uc=0.08187按照置信水准p=0.95，所得t分布临界值—包含因子kp=2.0而得。最后的结果为测量值××××±UP，即××××±0.16mm(p=0.95；kp=2.0)。备注c)测量中遇到弦长代替弧长时，应视为系统误差加以修正。d)遇到沟槽、拐角时，对其大小的判断本身存在不确定度，以上不确定度是在判断正确得基础上进行的。e)根据内插法计算dr和d1的限值时，存在不确定度，不记入dr和d1测量的不确定度中。