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三維坐標測量不確定度分析
摘 要：文章聯系實際，從三維坐標測量不確定度的目的、范圍等方面對其進行分類分析。
關鍵詞：三維坐標；測量；不確定度
1 目的
提供完整的信息對三維坐標測量不確定度進行評定與表示，評價測量結果是否有效、是否可信，判定測量結果的質量。
2 適用范圍
方法適用于Vento-R 601620/2雙懸臂地軌測量機的不確定度分析。
3 三維坐標測量不確定度分析
3.1 A類標準不確定度分量
針對被測件長度（800mm）進行的10次等精度測量數據及計算平均值、殘差、殘差平方。
被測件長度10次測量的平均值x＝799.99225 mm
殘差平方和＝0.000178625 mm2
自由度n＝n-1＝9, n為測量次數。
據此可求出對應的估計的標準偏差:
對于測量結果來說，我們通常把算術平均值的標準偏差稱為A類標準不確定度。而且由于被測量的A類標準不確定度uA按照正態分布，因此
uA＝SA/√n＝ 0.001409 mm
3.2 B類標準不確定度分量
3.2.1 測量儀器的不確定度UB1
由于Vento-R 601620/2三坐標測量機雙臂測量的精度為：50+28L/1000≤108(μm )，由此得出長度L≤2071.428571 mm
當被測件的長度為800 mm時，由于其測量的半寬度U′遵循線性分布，因此U′可以由以下比例關系得出：
800/2071.428571＝U′/108即U′＝0.0417 mm
又由于該項不確定度按矩形分布，則置信因子K＝√3＝1.7321
其標準不確定度UB1為：UB1＝U′/K＝0.0417/1.7321＝0.0241 mm
3.2.2 由溫度引起的測量不確定度UB2
經反復測量比較，在環境溫度為20℃附近，溫度每增加或減少1度，測量結果就相應增加或減少0.01 mm，在20°±2℃相對恒溫的正常測量條件下，由溫度引起的測量半寬度為0.04 mm。
由于該項不確定度也按矩形分布，即置信因子K＝√3 ＝1.7321，則標準不確定度UB2為：UB2=0.04/1.7321＝0.0231 mm
3.3 合成標準不確定度
我們可以視合成標準不確定度分布為正態分布，將上述不確定度分量合成，得出合成標準不確定度Uc為： Uc＝(UA2+UB12+UB22)1/2＝0.03368 mm
3.4 擴展不確定度
我們也可以視擴展不確定度分布為正態分布，包含因子K＝2.58，置信概率為99％，則擴展不確定度為：U＝kUc＝0.08689 mm
被測件長度最終測量結果可表示為：L＝799.99225±0.08689 mm
4結 語
報告的長度是針對被測件長度做10次重復測量的平均值,且充分考慮了三坐標測量機雙臂測量的精度對測量結果的影響，估計了由環境溫度變化而引起的測量結果的差異，并在此基礎上對測量結果作了相應的修正。本分析報告的結果是按照《測量不確定度初學者指南》一文中提及的方法演算所得。
參考文獻：
[1]宣安東.實用測量不確定度評定及案例[M].北京:中國計量出版社,2007.
[2]倪育才.幾何量測量不確定度評定[M].北京:中國計量出版社,2006.
[3]劉智敏.不確定度及其實踐[M].北京:中國標準出版社,2000.
[4]宜安東.實用測量不確定度評定及案例[M].北京:中國計量出版社,2007
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