土工击实仪测量结果的不确定度评定

    赵朋朋

    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，。