摘要：直角尺是常用的检验工具和划线工具，尤其是在测量支距尺以及轨距尺检定器等铁路专用标准器时，直角尺可以判断基准面与测量块之间是否垂直。宽座直角尺作为常用的三角尺类型，其本身的垂直度会影响到正常使用，关于宽座直角尺垂直度测定的方法有多种，因此，评定不确定度的方法各不相同，本文主要采用的是间隙法，通过建立测量模型，从标准直角、量块以及估算被测的直角尺与标准的直角尺之间的比较差值这三个方面评定宽座直角尺垂直度测量的不确定度。
关键词：宽座直角尺；间隙法；垂直度；不确定度评定
测量不确定度评定是用来分析计量器具示值误差的测量结果，测量不确定度指的是对测量结果不可信的程度或者是怀疑程度。受客观条件以及人们主观认识不足的影响，测量值以一定的概率分布落在某个区域内，表征被测量分散性的参数就是测量不确定度。宽座直角尺垂直度测量不确定评定主要以标准直角尺作为标准。
1.实验概况
1.1实验参考依据
本次实验主要以JJG7—2004《直角尺检定规程》为准，根据其中的相关规程开展实验。
1.2标准器具
实验采用的标准器器具为标准直角尺、直角尺检查仪、花岗石方尺。
1.3测量对象
本次实验的主要对象是宽座直角尺，评定其垂直度测量不确定度。
1.4实验环境条件
温度保持在20~25℃，湿度保持在45~65%RH。
2.构建数学模型
按照JJG7—2004《直角尺检定规程》的要求，以间隙法来测量宽座直角尺外角的垂直度，在宽座直角尺工作面与花岗石方尺工作面间加4等量块，在被检测的范围之内，可以加入的量块尺寸的最大差值就是宽座直角尺垂直度的偏差值[1]。测量宽座直角尺的垂直度偏差，需要与标准宽座直角尺进行比较测量，计算公式为：
其中A表示宽座直角尺的垂直度偏差，单位为μm； L表示可以加入的量块尺寸的最大差值，单位为μm；δ表示标准宽座直角尺的垂直度偏差，单位为μm；a表示宽座直角尺和标准宽座直角尺间的差值，单位为μm。
3.输入量不确定度评定
3.1量块不确定度评定u1（ L）
3.1.1 4等量块的中心长度所引起的不确定度分量u
按照JJG146—2003《量块检定规程》的相关规定[2]，4等量块的测量扩展不确定度为 μm，其中包含因子为k=2.7，因此1mm的4等量块即 =1mm的扩展不确定度是：
3.1.2 4等量块的长度变化量所引起的标准不确定度分量u2
在实验过程中，量块的长度变动量会使宽座直角尺与标准宽座直角尺的间隙不准，因2个量块的长度变动作用，使得此项差值出现不准的最为极端的情况是1个量块长度的变动量。按照4等量块的数据，
3.2标准宽座直角尺标准不确定度评定u（δ）
3.2.1标准宽座直角尺标准不确定度分量u3
按照我国计量院的检定00级标准宽座直角尺证书中的相关数据，计算标准宽座直角尺标准不确定分量u3。当长边尺寸（L）小于
3.3.2定位误差不确定度分量u6
关于定位误差主要指的是受到支撑平板平面度的影响，宽座直角尺的外角偏离垂直的位置[4]。由于宽座直角长长短边之比为1.6，因此定位误差是支撑平板的平面度的1.6倍，在实验过程中使用的支撑平板是00级平板，平面度3.5μm。当宽座直角尺的长边（L）低于300mm时，平面度为0.6μm；当宽座直角尺长边（L）在300~500mm时，平面度为1.0μm。因此，该分量应当在半径为1.0μm与0.6μm的区域内均匀分布。估算其相对不确定度是20%，因宽座直角尺的长边与短边比为1.6，会起到放大作用，因此，当宽座直角尺的长边（L）低于300mm
3.4合成标准不确定度
通过灵敏系数以及合成方差公式，可以得到宽座直角尺垂直度测量不确定度的合成方差以及灵敏系数为
结语
综上所述，通过对宽座直角尺标准直角、量块以及估算被测的直角尺与标准的直角尺之间的比较差值进行分析，得出宽座直角尺垂直度测量不确定度符合国家计量器具规程中关于直角尺的要求，可以达到实践检定操作的要求，可以准确实现量值的传递。
参考文献
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论文作者:李云龙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签：直角尺论文; 不确定论文; 测量论文; 标准论文; 差值论文; 误差论文; 规程论文; 《电力设备》2019年第15期论文;