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土工击实仪测量结果的不确定度评定

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  摘 要:本文评定土工击实仪测量结果的不确定度,共评定了土工击实仪的三种参数误差的不确定度,分别为:击实锤质量示值误差的不确定度、击实锤落高示值的不确定度、击实锤直径示值的不确定度,并对结果报告进行了表述。
  关键词:不确定度;误差;数学模型;分量;击实锤质量;击实锤落高;击实锤直径
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.038
  1 击实锤质量示值误差的不确定度
  1.1 数学模型
  根据测量原理:由电子天平直接测量。
  式中:——示值误差;——测量值的平均值; ——标准器的示值。
  1.2 示值误差的方差公式及灵敏系数
  其中:=1 =1。
  1.3 示值误差的扩展不确定度分析
  不确定度的来源为:(1)测量重复性引起的不确定度。(2)标准气体引起的不确定度。
  1.3.1 测量重复性的标准不确定度
  用电子天平对击实锤质量重复测量10次,测量数据见下表1:
  按規程实际测试时测3次,所以:
  1.3.2 标准器引起的不确定度
  电子天平的最大允许误差为±0.5e,半宽为0.25e=0.25g,估计为均匀分布,k=,。
  1.4 不确定度分量
  不确定度分量见表2:
  1.5 合成不确定度
  1.6 扩展不确定度
  取扩展因子k=2,=0.4g。
  2 击实锤落高示值的不确定度
  2.1 数学模型的建立
  根据测量原理:由钢卷尺与被测仪器直接比较测量。
  式中:——示值误差;——测量值的平均值;——标准器的示值。
  2.2 测量重复性的标准不确定度评定
  用钢直尺对击实锤落高重复测量10次,测量数据见下表3:
  通常取三次测量数据的平均值作为测量结果,则平均值的实验室标准差为:
  2.3 标准器引起的不确定度
  钢卷尺的最大允许误差为±0.5mm,则:
  2.4 不确定度分量
  不确定度分量见表4:
  2.5 合成不确定度
  2.6 扩展不确定度
  取扩展因子k=2,。
  3 击实锤直径示值的不确定度
  3.1 数学模型的建立
  根据测量原理:由游标卡尺与被测仪器直接比较测量。
  式中:——示值误差;——测量值的平均值;——标准器的示值。
  3.2 测量重复性的标准不确定度评定
  用游标卡尺对击实锤直径重复测量10次,测量数据见下表5:
  通常取三次测量数据的平均值作为测量结果,则平均值的实验室标准差为:
  3.3 标准器引起的不确定度
  游标卡尺的最大允许误差为±0.04mm,则:
  3.4 不确定度分量
  不确定度分量见表6。
  3.5 合成不确定度
  3.6 扩展不确定度
  取扩展因子k=2,。
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