求教通用卡尺两点疑问

1.通用卡尺的重复性要小于建标时的重复性，而建标时参照高度卡尺不确定度评定，不确定评定中没有重复性，只有对线误差，那重复性要满足什么要求？
2.不确定评定后，打比方，51.2mm点评出来为11um，而示值误差为0.02mm，不能满足不确定度小于等于三分之一乘以0.02mm。这就不满足要求了，求教各位兄弟同行。

长度室 发表于 2015-7-9 13:34
或许我们可以说卡尺规程想把卡尺的示值误差按分段给出而含糊的使用了“测量范围上限”术语，要改应该改“ ...

　　第一，计量名词术语的使用是极其严肃的和严谨的，检定规程作为国家计量技术法规，在使用名词术语时更是严肃和严谨的。既然卡尺检定规程使用“测量范围上限”对允许的示值误差最大值加以限定，就应该严格遵守“测量范围上限”的定义去做解释，不能把仅有一个误差范围的卡尺解释成存在着好几个测量范围上限，一个测量范围有若干个测量范围上限的解释是极其可笑和低级的错误，国家技术法规不是儿戏，不能犯这样可笑和低级的错误。
　　第二，我在13楼举了压力表的例子说明检定规程给出最大允差的一般做法，其实只有一个测量范围的测量设备品种有很多，它们也都有大大小小的不同规格，它们的检定规程和校准规范规定的以测量范围上限或量程来限定示值允差时，没有一个像你解释的这样，它们的大测量范围规格的仪器示值允差也都仅有一个，不会按比它小的规格的量值时，就“分段”规定有不同的示值允差。
　　第三，如果卡尺真的需要“允差应该是分段，逐渐增大”，检定规程的允差可以按相对误差的允差给出，随着测量值加大允差也变大，然后按规定进行圆整，圆整到10微米，这种规定的情况也有一些测量设备。而卡尺作为一种极其粗糙的几何量测量设备，根本就没有这种规定的必要。退一步讲，如果有这种必要，你也可以计算一下一把0～2000mm的卡尺按尺寸段应该有多少个允差，那么受检点应该至少有多少个，规程所谓的按均匀分布六个受检点的规定还行吗？检定规程岂不是自己打自己的耳光？
　　综上所述，把卡尺检定规程按测量范围上限规定最大示值允差解释成分段有若干个测量范围上限，因此一把卡尺有若干个示值误差允许值的说法，是极其错误的的做法，与卡尺的生产标准GB/T21389-2008也是格格不入的。GB/T21389的表1所规定的测量范围均从0开始，没有一个是分段的测量范围，表12的测量范围上限正是表1规定的各测量范围中的“上限”，卡尺的测量范围一旦确定，其测量范围上限也就唯一，GB/T21389并不认可所谓“分段测量范围”，因此也就不认可分段的什么测量范围上限，不认可一把卡尺有若干个示值误差允许值。

老师，高度卡尺规程上面的是0.02mm分度值的游标卡尺，对线误差分布区间是0.01mm，均匀分布，计算出u1=0.01/2/根号3=2.9微米啊

1.通用卡尺的重复性要小于建标时的重复性，而建标时不确定评定中没有重复性，只有对线误差，只要重复性引入的不确定度与其它不确定度分量合成后的不确定度仍然满足测量能力要求即可。
2.不确定评定后，打比方，51.2mm点评出来为11um，而示值误差为0.02mm（新规程为0.03mm），不能满足JJF1094的1/3原则，1/3原则的比例系数一般为1/3～1/10，实际上JJF1094用的是1/6，因为卡尺并不用于高风险或高精度的测量，我们可以不一定选择JJF1094的1/6，选择1/4或1/5也没有什么大问题。示值误差允许值为0.03mm，控制限T＝0.06mm，U/T＝11÷60＜1/4，仍然满足低风险测量活动U/T≤1/3的原则。

老师，谢谢您的回答，我还有点不太明白。
1.重复性与对线误差引入的不确定度分量有没有重复？我的理解是对线误差是描述人或者读数机构的误差，重复性i引入的是包括人及其他环境因素影响的总误差的不确定度，重复性引入的不确定度包括对线误差引入的不确定度。通用卡尺测量结果不确定评定中，我没有加入重复性引入的不确定度，您的意思是，对线误差与重复性分别引入的不确定度加入到不确定度评定，然后重复性小于扩展不确定度吗？依照计量标准考核的书上面，已建标的计量标准，重复性小于建标时测量不确定度中的不确定度，想知道您说的“只要重复性引入的不确定度与其它不确定度分量合成后的不确定度仍然满足测量能力要求即可”，我在哪里可以找到依据啊。
2.JJF1094中5.3.1.4中您说的1/3-1/10，在什么地方，1/6也没查到啊，“示值误差允许值为0.03mm，控制限T＝0.06mm，U/T＝11÷60＜1/4，仍然满足低风险测量活动U/T≤1/3的原则”，这句活也不是很明白？对于控制限，与U/T的公式也不明白，不知道出自哪里，请老师指导。

黑嘿小哥 发表于 2015-7-4 17:44
老师，谢谢您的回答，我还有点不太明白。
1.重复性与对线误差引入的不确定度分量有没有重复？我的理解是对 ...

　　重复性与对线误差引入的不确定度分量当然是有重复的，在不确定度评定中应该哪个大就取哪个，删除（忽略）那个小的。卡尺的重复性引入的不确定度分量远小于分辨力引入的分量，一般都是删除重复性引入的分量，甚至也就没有必要去〔评估重复性引入的分量。
　　不确定度是评判检定方案是否可靠，是否值得采信的量化参数，因此检定方案是否可行最终落脚在扩展不确定度的大小上，无论重复性多差，分辨力多劣，它们引入的不确定度分量对扩展不确定度产生的影响使扩展不确定度仍然满足U≤MPEV/3，检定方案也就仍然满足检定要求，也就无所谓。这是不确定度的定义和用途所决定的，不必什么标准加以规定。不过JJF1033-2008《实施指南》79页第六章的三（二）2的（6）还是讲到了这个问题，明确指出若重复性考核结果大于建标时的重复性“则应重新进行测量不确定度评定”，如不确定度评定结果符合要求，重复性仍然“判为符合”。
　　常说的三分之一原则是指U/T≤1/3，一般取为1/3～1/10，这里的T是控制限，是允许的最大值减去最小值，类似于尺寸公差带宽度。比值在1/3～1/10中到底取多大，要根据被测参数的风险性高低确定，一般测量过程取1/3足矣，检定过程是特殊的测量过程，一个测量设备误判会影响一堆产品的误判，因此偏向于1/10取1/6，即U/T≤1/6。因为测量设备的最大允差绝对值MPEV＝T/2，将T＝2MPEV代入U/T≤1/6，即可得到：U/MPEV≤1/3，这就是JJF1094给出的评判检定/校准方案是否可信，是否可靠的判别式。
　　卡尺是一种低精度测量设备，使用在风险并不太高的被测参数测量活动，因此在1/3～1/10中适当可选择偏向1/3的比值，例如1/4。11÷60＜1/4，所以可以判定这种检定方案仍然满足卡尺检定要求。

表示问题太深奥，看的很模糊

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-5 01:22
　　重复性与对线误差引入的不确定度分量当然是有重复的，在不确定度评定中应该哪个大就取哪个，删除（忽 ...

老师，重复性方面还是有点疑问。如下：
对于0.02mm分度值的游标卡尺，对线误差分布区间为0.01mm，均匀分布，由公式得u=0.01mm/(2×√3)= 2.9µm
而重复性测量51.2mm的测量点，结果列如下（单位mm）：51.2、51.2、51.2、51.2、51.19、51.2、51.2、51.2、51.2、51.2，单次测量标准方差为s=3.2mm，这并不是如你所说小于对线误差啊。

黑嘿小哥 发表于 2015-7-5 16:10
老师，重复性方面还是有点疑问。如下：
对于0.02mm分度值的游标卡尺，对线误差分布区间为0.01mm，均匀分 ...

　　卡尺重复性实验的目的是考察用5等量块检定游标卡尺这个检定方案的可信性，测量模型是被检卡尺示值误差Δ＝被检卡尺读数L－量块尺寸Ls。评定的是Δ检定结果的不确定度，两个不确定度分量分别由输入量L和Ls引入，并不是考察某件卡尺的计量特性。
　　卡尺的分辨力在10μm，和量块的不确定度不在同一个档次上。对卡尺重复性实验时，每个人的估读能力是固定的，每次读数要大都大，要小都小（俗称斜眼），往往读数一致，因此S＝0，一般不会出现你所说的9次读数相同，1次读数相差10μm的情况。如果用各部分相互作用很差的卡尺做试验，测量时可能产生一定的位移，倒是有可能发生这种情况，但这是这件卡尺自身的计量特性问题，不是我们要评定的检定方案的问题，此时应更换一把卡尺重新做重复性实验。
　　另外，游标卡尺分度值0.02mm，不是0.01mm，分度值的半宽是0.01mm，按均匀分布对待取k＝√3，u＝10μm/√3=5.81μm，仍然大于3.2μm。

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-5 22:54
　　卡尺重复性实验的目的是考察用5等量块检定游标卡尺这个检定方案的可信性，测量模型是被检卡尺示值误 ...

老师，今天我查了一些资料，认为：对线误差  相当于  估读误差    相当于   重复性，只是他们的计算方法不同，下面以分度值为0.02mm的游标卡尺为例，对线误差确定分布区间为0.01mm，则对线误差引入的不确定度u1=0.01/2/√3=2.9微米，而估读误差引入的不确定度计算同对线误差。对于重复性引入的不确定度计算使用贝塞尔公式，或者根据测量次数选择极差法。测量51.2mm的测量点，结果列如下（单位mm）：51.2、51.2、51.2、51.2、51.19、51.2、51.2、51.2、51.2、51.2，贝塞尔单次测量标准方差为s=3.2微米，而是用极差法计算，s=0.01/3.08=3.2微米。重复性较其他两种误差引入的不确定度来说，因素较多，但对线误差或估读误差引入的不确定度占主要因素，因此这三者根据个人理解，选择重复性作为示值误差测量结果的不确定度分量较能让人信服一些，当然这是个人见解。

黑嘿小哥 发表于 2015-7-6 17:48
老师，今天我查了一些资料，认为：对线误差  相当于  估读误差    相当于   重复性，只是他们的计算方法 ...

　　“对线误差相当于估读误差”是对的，但不是相当于重复性，而是与重复性相重叠。
　　卡尺的估读误差不同于其它模拟式仪器，对分度值0.02mm游标而言，肉眼分辨力为一个分度值，半宽为0.01mm=10μm。按均匀分布对待取k＝√3，u＝10μm/√3=5.81μm，仍然大于重复性引入的不确定度分量3.2μm。
　　“重复性较其他两种误差引入的不确定度来说因素较多”很有道理，但在分度值或分辨力远大于所用计量标准的允差时，无法估读出与计量标准精度相适应的数据，因此往往重复性实验的结果趋近于零，无法体现出分度值或分辨力引入的不确定度分量，在这种情况下必须用估读误差或分辨力采用B类评定方法评估一个不确定度分量，两者取最大值，而往往被舍弃的是重复性引入的不确定度分量。

黑嘿小哥 发表于 2015-7-6 08:27
老师，高度卡尺规程上面的是0.02mm分度值的游标卡尺，对线误差分布区间是0.01mm，均匀分布，计算出u1=0.01/ ...

首先，这里的对线误差就是代替的估读误差。应该是取对线误差分量与重复性分量的大者，规程认为对线误差分量大，因此没有进行重复性实验。但是“计算出u1=0.01/2/根号3=2.9微米”，我以前也注意过这个问题，很是怀疑除以2是怎么个意思。

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-5 01:22
　　重复性与对线误差引入的不确定度分量当然是有重复的，在不确定度评定中应该哪个大就取哪个，删除（忽 ...

老问题了，51.2mm点处的公差带按规程意思是0.04 mm，不是0.06 mm。规程按分段表示，您按单一值表示。

长度室 发表于 2015-7-8 14:21
老问题了，51.2mm点处的公差带按规程意思是0.04 mm，不是0.06 mm。规程按分段表示，您按单一值表示。 ...

　　是的，这的确是个老问题。什么是“测量范围”，JJF1001给出的定义得非常清楚，一把卡尺到底有几个测量范围，人人也都清楚。那么对卡尺来说没有测量范围的换挡机构，只有唯一一个“测量范围”，这唯一一个测量范围的“上限”自然只能有一个。现在有人居然可以把仅有的一个“测量范围”分段搞出好几个“测量范围上限”，岂非绰绰怪事！这种不顾标准规定定义胡乱解释和使用计量术语的现象在计量界的确也是一种常见病和多发病，我们应该倍加小心。
　　如果都像有的人解释卡尺的测量范围上限那样可以解读为分段成好几个测量范围的好几个测量范围上限，那么是否也可以说一只测量范围0～6MPa的压力表的示值允差在测量上限分别为1MPa、1.6MPa、2.5MPa、4MPa、6MPa时有各种不同的示值允许误差呢？

长度室 发表于 2015-7-8 14:18
首先，这里的对线误差就是代替的估读误差。应该是取对线误差分量与重复性分量的大者，规程认为对线误差分 ...

　　其实说白了还是对分度值0.02mm的卡尺，人的肉眼分辨力到底是±0.01mm，还是就为0.01mm。前者半宽是0.01mm，后者半宽是0.005mm。只要对众多检定人员进行统计试验就会发现，有人会“左斜眼”估读偏高，有人会“右斜眼”估读偏低，所以还是应该按前者计算方法计算分度值引入的不确定度分量比较符合实际。

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-8 21:54
　　是的，这的确是个老问题。什么是“测量范围”，JJF1001给出的定义得非常清楚，一把卡尺到底有几个测 ...

或许我们可以说卡尺规程想把卡尺的示值误差按分段给出而含糊的使用了“测量范围上限”术语，要改应该改“测量范围上限”的说法，而不应该既定“测量范围上限”使用正确而改示值允差。我不太清楚游标卡尺的线纹是如何刻上的，但我理解着线纹的增多误差应该会逐渐累加，就像卷尺排版印制线纹那样，因此允差应该是分段，逐渐增大的。

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-8 22:18
　　其实说白了还是对分度值0.02mm的卡尺，人的肉眼分辨力到底是±0.01mm，还是就为0.01mm。前者半宽是0. ...

我理解着不是这样，所谓±0.01mm不是对有的人会“左斜眼”估读偏高，取+0.01mm，有的人会“右斜眼”估读偏低，取-0.01mm。而是应该对同一的人，对于不同测量点有的是+0.01mm，有的是-0.01mm，或是对同一点多次读数，有的是+0.01mm，有的是-0.01mm。比如说对于41.23mm点，这次读41.22mm，下次读成41.24mm。

长度室 发表于 2015-7-9 13:34
或许我们可以说卡尺规程想把卡尺的示值误差按分段给出而含糊的使用了“测量范围上限”术语，要改应该改“ ...

　　计量名词术语的使用是极其严肃的和严谨的，既然卡尺检定规程使用了“测量范围上限”，按“测量范围上限”来限定允许的示值误差最大值，就应该严格遵守“测量范围上限”的定义去做解释，不能又随意解释仅有一个误差范围的卡尺却存在着好几个测量范围上限，这样做的结果把极其严肃的一个国家技术规范置于犯极其可笑和低级错误的境地，把国家技术规范变成了儿戏。
　　另外，我在13楼举了压力表的例子说明检定规程给出最大允差的一般做法，其实许多品种的测量设备都只有一个测量范围，它们也有大大小小的不同规格，它们的检定规程和校准规范规定的以测量范围上限或量程来限定示值允差时，没有一个像你说的卡尺检定规程这样的允差说法，它们的大测量范围规格示值允差也都只有一个，不会遇到小规格量值时就有不同的示值允差。
　　第三，如果卡尺真的需要“允差应该是分段，逐渐增大”，检定规程的允差可以按相对误差的允差给出，随着测量值加大允差也变大，然后按规定进行圆整。而卡尺作为一种极其粗糙的几何量测量设备来讲，实际上根本就没有这种必要。另外如果是这样，你也可以计算一下一把0～2000mm的卡尺按尺寸段应该有多少个允差，那么受检点应该有多少个，规程所谓的按均匀分布六个受检点的规定还能行吗，检定规程岂不是自己打自己的耳光？