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手持式激光測距儀“加常數(shù)”測量結果的不確定度分析

發(fā)布時間:2009-11-03 作者:劉勝林 來源:本站整理 瀏覽:2962

北京市計量檢測科學研究院 劉勝林


  一、測量方法(依據(jù)JJG966-2001《手持式激光測距儀》)

  手持式激光測距儀的主要檢測項目是儀器的“加常數(shù)”。其測量及數(shù)據(jù)處理方法為:在固定基線場上安置測距儀和反射板,調(diào)整測距儀照準反射板使測量軸線與基線軸線平行,然后按由近及遠的測量順序移動反射板測量各組合段距離,通過直接比較法,將觀測值與相應的組合邊基線值比較,計算儀器的“加常數(shù)”。    

  二、數(shù)學模型

    
    Δi=D0i-Di
  式中:K——被檢儀器的“加常數(shù)”;D0i——第i組合邊基線值;Di——第i組合邊觀測值;Δi——第i組合邊觀測值的示值誤差。    

  三、方差和傳播系數(shù)

  由數(shù)學模型,考慮各觀測值為等精度測量,而且彼此獨立,得:
    
    

  四、標準不確定度各分量計算

  1.標準基線的不確定度分量u(D0)
  (1)基線標準值的不確定度u1(D0)
  由基線的丈量結果,得基線最長邊63m距離的測量標準偏差為0.08mm,即:
    u1(D0)=0.08mm

  (2)基線間距離漂移引起的不確定度u2(D0)
  基線場由7個觀測墩組成,受環(huán)境條件各種因素的影響,引起基線長度的變化。在檢定周期中,其變化量在±2mm以內(nèi),由正態(tài)分布,得:
    
  由此得:
    u2(D0)=u12(D0)+u22(D0)
            =0.4553mm2
    u(D0)=0.67mm

  2.測距儀觀測示值的不確定度分量u(D)
  (1)由測距儀和反射板的對中誤差估算的分量u1(D)
  本測距基線場采用的是強制對中法,依據(jù)相關資料,測距儀和反射板的對中誤差分別為±0.2mm,三角分布。由于共影響2次,得:
    

  (2)由測距儀連接器和反射板的位置正確性誤差估算的分量u2(D)
  本測距儀連接器采用后端定位測距原理,其定位準確度為0.2mm。反射板經(jīng)調(diào)試,其傾斜偏差在0.2mm以內(nèi),三角分布。故
    

  (3)測距儀分辨力誤差估算的分量u3(D)
  測距儀的分辨力一般為±1mm,均勻分布。
  
  由此得:
    u2(D)=u12(D)+u22(D)+u32(D)=0.1129mm2
    u(D)=0.34mm    

  五、標準不確定度一覽表(見表1)

    缺插圖!

 

    表1  標準不確定度一覽表

   

  六、合成標準不確定度

        

  七、自由度

  從上面各分量的不確定度分析可以看出,各分量數(shù)值比較均等,加常數(shù)的合成不確定度可按正態(tài)分布處理,為簡化問題,自由度可估計為∞。    

  八、擴展不確定度

  包含因子k=2,U95=k×uc(K)=2×0.19mm=0.38mm

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