力学计量中测量不确定度的应用分析

廖植敏

摘要：本文首先分析了测量不确定度在力学测量中的应用，然后分析了应用实际案例。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：力学计量;测量不确定度;应用分析

引言：

当前测量不确定度在多个领域广泛应用，特别是建筑基础工程中更是发挥重要作用。在力学测量中，先要创建数学模型，探究不确定度来源，将回弹仪、千斤顶等有机结合起来，对不确定度综合分析，坚持理论实践相结合原则，通过制定测量方案、创建测量模型等方式进行评定，使其与力学测量现实需求相适应。

1测量不确定度在力学测量中的应用研究

1.1测量不确定度的流程

1.1.1建立数学模型

在数学模型的建立过程中，主要任务是对不确定性进行分析和确定，充分结合测量工作环境的实际情况，把握被测对象与变量之间的关系，把被测对象设为Y，后者设为Xi，严格按Y=f（X1、X2、...XN）来描述，在数学模型的分析过程中，应充分考虑不确定性，并考虑作用因素，以保证整个测量过程的准确性。对X1、X2、...XN和Y进行整合，用前者的理想值x1、x2、...xN和后者的最佳数据y进行全面的把控，需要研究Xi的不确定性。

1.1.2分析不确定度来源

从不确定度来源的角度出发，对数据模型的相关情况要进行具体的了解，对被测对象进行分析，并将影响因素整合在一起，以保证零件的精度。如果不及时处理不确定性来源的缺失问题，当Y不确定性出现不足时，相应的不确定性会随着重复问题的出现而增加，对后续的一系列工作将会造成一定的阻碍。

1.1.3设计测量不确定度的A类评定方法

从设计A类测量不确定度评定方法的角度来看，A类测量不确定度评定方法主要是通过在评定过程中对数据进行全面观察和分析来实现的，其不确定度和标准差分别设置为u和σ。前者由所有观测值组成。在这一点上，我们需要确定被测物体的估计值，分析测量的次数和获得的值，分别设置为n、xi（i=1，2，...n），并设置平均值为，根

据公式计算测量值。需要掌握测量值的不确定度，将其设为s（），

此时可根据公式s（）=进行操作。进行标准差计算分析的方法有很多，在进行应用时，要根据實际情况进行选择，以免出现误差。

1.2材料试验机示值误差测量结果的不确定度评定

在材料试验机示值误差测量结果的不确定度评定过程中，应将测量方案和不确定度评定等结合起来。首先，确定程序。这一阶段主要包括调查准备、调查机制以及调查方法和具体程序。在实验目标的设置上，采用专业的试验机设备，设置外部环境参数，有效地掌握温度因子、温度指标和温差变化，分别设置在（10℃～35℃）、不大于80%和2℃/h。第二，建立一个测量机制。将测力设备准备好，为了提高活塞的效率，可以通过调整一个特定的阀门来实现，重点是测试设备和测功机的状态，这将为活塞提供一个外部负载。最后，建立测量手段和具体程序。

2应用实际案例

2.1材料试验机示值误差测量

首先，应当对测定的计划加以研究，说明其所包含的程序，一般为测量准备工作、运行办法和应用模式。就准备工作而言，要将专业试验机设备准备完全，确定实验目标，考量外部环境参数值，并将外界环境的温差、实时温度和湿度指标考虑在内，一般设定为湿度、温度、温差分别是80%、（10°-35°）、2°C/h。就运行模式而言，要事先将将测力装置准备好，运用调整活塞阀门的方式，使其能够发挥出高效的运行优势，以此对测力装置和实验装置的工作情况予以观察。一般来讲，测力装置的外部加载力来源是实验设备。就应用模式而言，其直接反映出在应用不确定度测量中具体程序和手段，本着均匀布设测定位置的原则，外力要与检测位置相统一，进而保障精准性数据和结果的产出。分别计算出多次示值的算数平均数−F以及环境温度t、定度温度0t、温度修正系数K、标准力值F，从而运用公式说明试验机的示值误差。再分别求出所对应的不确定度，其中算数平均数的不确定度评定方法为A类，其余为B类。

2.2混凝土回弹仪率定值测量

混凝土回弹仪率定值测量结果的不确定度分析要按照基本流程开展，其要使用专业回弹仪，试验出相应回弹仪率数值，并从多个角度完成对实际操作的要求，一般为四个方向，旋转杆装置，一般为直角关系，在确认后选定好相应的数值，准确记录完全后，整合率定值、测量示值。其中率定值包括数字回弹仪iL和标准钢钻L，借助公式∆L=Li−L0求出系统的灵敏程度，进而得到弹击锤弹回的程度。对于回弹仪率的研究要分析运算出不确定度，以此说明分析运算的结果。

2.3千斤顶不确定度评定

在对千斤顶加以评定的环节中，同样要立足于测定方案选取、数学模型架设和评定不确定度，从全局观考量所给出的方案的精准性，切实保证各项工作开展的深度和效果。选取科学方案的阶段，要从测量手段、实验展开机理和准备活动三个方面予以深入，从而制定出具体的程序。要事先准备好液压装置，细化各类误差，一般包括结构项目和桩基项目两大类，将误差分别管控在，并控制外部环境的运行温度。依据压力表与千斤顶油管之间的连接和作用方式来实现标准器间的连接作业。而过程中要时刻关注连接所产生的外部荷载，将油泵启动，查看参数信息，就所显示的信息数据予以校准，提升精准性。给出模型内所包含的压力修正值a、标准方程斜率b、标准力值F，利用公式计算出千斤顶的不确定度。

结束语：

综上所述，上文介绍了千斤顶、混凝土回弹仪率、材料试验机示值误差的测定中如何利用不确定度来完成，说明此种测量不确定度在力学测量中的运用范围较广，相关人员在对其他应用情况分析时，要从模型建构、来源分析和评定方法选择的流程出发，以此确保所评定的不确定度具备精准特点。

参考文献：

[1]力学计量中测量不确定度的应用与研究[D].李卿.西安理工大学2019

[2]力学计量仪器检定应注意的问题和对策探索[J].彭彬.科技创新导报.2020（06）

[3]力学计量仪器检定的相关问题探讨[J].宋金强.科技创新导报.2020（04）