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测量不确定度评定及其在电学计量中的应用研究

作　者: 刘兆平
导　师: 刘莹；刘越
学　校: 南昌大学
专　业: 机械工程
关键词: 测量不确定度电学计量误差评定
分类号: TM930.115
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 71次
引　用: 1次
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内容摘要

随着市场经济和技术的快速发展,校准以其灵活多样的技术依据和分包方式等特点已经逐渐被接受。凡正式通过国家实验室认可(CNAL)的实验室都可以对外开展检测和校准工作。随着国内的认证检测市场逐步放开,国外的认证、检测机构和实验室将会大批进入,根据国家实验室认可标准GB/T15481-2000中的5.4.6的要求,实验室要对检测项目的测量不确定度进行评定,如果国内实验室不具备测量不确定度的评估能力,就会在市场竞争中处于劣势。《测量不确定度指南》(GUM)的发表,使得电学计量在对被测量结果评定方面有了量化的指标和依据。然而,如何实现测量不确定度在具体电学计量中的应用,仍然是一个较新的问题。在此基础上,通过工作实践与理论研究,在电学计量校准领域完成了不确定度评定理论,并可向其他校准实验室与专业计量站推广使用。本文的主要研究工作及成果如下:1、根据校准实验室电学计量中不确定度评定的需要,对校准要求、实验室认可、传统误差理论、测量不确定度的概念及评定方法等进行了介绍。2、通过设计实验方案,建立数学模型,分析不确定度来源,对各不确定度分量进行A类和B类评定,根据各分量确定合成标准不确定度,确定扩展不确定度,最后给出不确定度报告这样的流程。针对广州高铁计量校准实验室在电学计量校准中的相关设备如接地电阻测试仪、绝缘电阻表、耐压测试仪以及泄漏电流测量仪在仪器校准工作中的各类示值误差不确定度进行了评定。目前所做的各仪器设备校准过程中的示值误差不确定度评定已应用于广州高铁计量校准实验室及广州广船国际集团专业计量站的建标技术报告和实际计量校准报告中,对于校准实验室的不确定度评定具有实际指导意义。3、通过对测量不确定度相关理论的学习与研究,通过实验和理论分析,明确了常被混淆的有关计量概念:解决了应用中诸如不确定度评定中有效位数修约、测量仪器与计量标准装置不确定度的表述等问题;对B类评定不确定度的自由度的估计及包含因子的确定问题进行了研究;对测量不确定度评定中忽略相关项所带来的风险进行了分析;对测量不确定度表示的规范化进行了阐述,为电学计量的测量不确定度评定研究提供了参考。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章引言  8-14
  1.1 国内外研究现状  8-11
  1.2 选题依据及意义  11-12
  1.3 本文的主要内容  12-13
  1.4 创新点  13-14
第2章电学计量和测量不确定度  14-33
  2.1 电学计量  14-15
  2.2 测量不确定度  15-24
    2.2.1 实验室认可介绍  15-16
    2.2.2 校准的要求及研究不确定度的必要性  16-17
    2.2.3 传统误差理论  17-20
    2.2.4 测量不确定的定义  20-21
    2.2.5 测量不确定度的来源  21-22
    2.2.6 误差与测量不确定度的联系与区别  22-23
    2.2.7 评定结果中引入测量不确定度的优越性  23-24
  2.3 测量不确定度评定方法  24-33
    2.3.1 测量不确定度评定过程  24
    2.3.2 建立数学模型  24-25
    2.3.3 分析不确定度来源  25
    2.3.4 标准不确定度分量的评定  25-29
    2.3.5 合成标准不确定度的计算  29-30
    2.3.6 扩展不确定度的确定  30-31
    2.3.7 测量不确定度的报告  31-33
第3章测量不确定度评定在电学计量中的应用  33-63
  3.1 测量不确定度评定在电学计量中的应用概述  33-34
    3.1.1 测量不确定度评定在电学计量校准中的重要性  33
    3.1.2 相关仪器的示值误差在进行不确定度评定时的方法与步骤  33-34
  3.2 接地电阻测试仪电阻电流示值误差测量结果的不确定度评定  34-41
    3.2.1 接地电阻测试仪电阻示值误差测量结果的不确定度评定  34-38
    3.2.2 接地电阻测试仪电流示值误差测量结果的不确定度评定  38-41
  3.3 绝缘电阻表电压、电阻示值误差测量结果的不确定度评定  41-46
    3.3.1 绝缘电阻表电阻示值误差测量结果的不确定度评定  41-44
    3.3.2 绝缘电阻表测试电压示值误差测量结果的不确定度评定  44-46
  3.4 耐压测试仪示值误差测量结果的不确定度评定  46-55
    3.4.1 交流电压的示值误差不确定度评定  46-49
    3.4.2 交流电流示值误差的不确定评定  49-53
    3.4.3 时间控制示值误差的不确定评定  53-55
  3.5 泄漏电流测量仪电压、电流示值误差测量结果的不确定度评定  55-63
    3.5.1 泄漏电流测量仪电压示值误差测量结果的不确定度评定  55-59
    3.5.2 泄漏电流测量仪电流示值误差测量结果的不确定度评定  59-63
第4章测量不确定度在工程应用中相关问题的探讨  63-68
  4.1 有关不确定度有效位数修约的问题  63
  4.2 测量仪器与计量标准装置不确定度的问题  63-64
  4.3 B类评定的自由度的估计及包含因子的确定问题研究  64-65
  4.4 测量不确定度评定中忽略相关项所带来的风险  65-67
  4.5 规范化表示测量不确定度  67-68
第5章总结与展望  68-70
  5.1 总结  68-69
  5.2 展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71

测量不确定度评定及其在电学计量中的应用研究

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