三维坐标测量不确定度分析

摘      要：文章联系实际，从三维坐标测量不确定度的目的、范围等方面对其进行分类分析。
关键词：三维坐标；测量；不确定度
        1 目的
        提供完整的信息对三维坐标测量不确定度进行评定与表示，评价测量结果是否有效、是否可信，判定测量结果的质量。
        2 适用范围
        方法适用于Vento-R 601620/2双悬臂地轨测量机的不确定度分析。
        3 三维坐标测量不确定度分析
        3.1 A类标准不确定度分量
        针对被测件长度（800mm）进行的10次等精度测量数据及计算平均值、残差、残差平方。
        被测件长度10次测量的平均值x＝799.99225 mm
        残差平方和＝0.000178625 mm2
        自由度n＝n-1＝9, n为测量次数。
        据此可求出对应的估计的标准偏差:
 
         

        对于测量结果来说，我们通常把算术平均值的标准偏差称为A类标准不确定度。而且由于被测量的A类标准不确定度uA按照正态分布，因此                              
        uA＝SA/√n＝ 0.001409 mm
        3.2 B类标准不确定度分量
        3.2.1 测量仪器的不确定度UB1
        由于Vento-R 601620/2三坐标测量机双臂测量的精度为：50+28L/1000≤108(μm )，由此得出长度L≤2071.428571 mm
        当被测件的长度为800 mm时，由于其测量的半宽度U′遵循线性分布，因此U′可以由以下比例关系得出：
800/2071.428571＝U′/108即U′＝0.0417 mm
        又由于该项不确定度按矩形分布，则置信因子K＝√3＝1.7321
        其标准不确定度UB1为：UB1＝U′/K＝0.0417/1.7321＝0.0241 mm 
        3.2.2 由温度引起的测量不确定度UB2
        经反复测量比较，在环境温度为20℃附近，温度每增加或减少1度，测量结果就相应增加或减少0.01 mm，在20°±2℃相对恒温的正常测量条件下，由温度引起的测量半宽度为0.04 mm。
        由于该项不确定度也按矩形分布，即置信因子K＝√3 ＝1.7321，则标准不确定度UB2为：UB2=0.04/1.7321＝0.0231 mm
        3.3 合成标准不确定度
        我们可以视合成标准不确定度分布为正态分布，将上述不确定度分量合成，得出合成标准不确定度Uc为： Uc＝(UA2+UB12+UB22)1/2＝0.03368 mm
        3.4 扩展不确定度                                        

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