淺談橋梁索力動(dòng)測(cè)儀不確定度分類與計(jì)算方法

（重慶交通大學(xué) 400074）

淺談橋梁索力動(dòng)測(cè)儀不確定度分類與計(jì)算方法

王榮川

（重慶交通大學(xué) 400074）

對(duì)引起索力動(dòng)測(cè)儀不確定度的各種因素進(jìn)行分析，提出了索力動(dòng)測(cè)儀不確定度的量化方法，對(duì)各種影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分類。

不確定度； A類評(píng)定；B類評(píng)定；重復(fù)性；穩(wěn)定性

1.前言

測(cè)量不確定度可分為標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度，標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分為A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度和B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度和B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成叫做合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，擴(kuò)展不確定度可分為包含因子k=2、3情況和p為包含概率的情況

2.索力動(dòng)測(cè)儀不確定度的分類與計(jì)算

分析索力動(dòng)測(cè)儀不確定度來(lái)源及其評(píng)定是對(duì)其進(jìn)行不確定度計(jì)算的前提，本項(xiàng)目在室溫（10～35）℃，校準(zhǔn)過(guò)程中溫度波動(dòng)不大于2℃的測(cè)量環(huán)境下，將錨索測(cè)力計(jì)（壓力環(huán)）視為標(biāo)準(zhǔn)裝置，將《索力動(dòng)測(cè)儀校準(zhǔn)規(guī)范》適用的索力動(dòng)測(cè)儀視為被校對(duì)象，基于弦振動(dòng)理論，利用加速度傳感器拾取被測(cè)對(duì)象的隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)，通過(guò)信號(hào)采集分析儀識(shí)別其各階振動(dòng)固有頻率，根據(jù)拉力與振動(dòng)固有頻率之間的對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系，得到實(shí)測(cè)拉力。

（1）不確定度計(jì)算假設(shè)

（2）不確定計(jì)算模型

數(shù)學(xué)模型為：

式中：δ—索力動(dòng)測(cè)儀示值誤差；

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定模型

故1-4公式可簡(jiǎn)化為：

（3）標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評(píng)定計(jì)算

1）標(biāo)準(zhǔn)裝置傳遞引起的不確定度

由調(diào)研可知，壓力環(huán)精準(zhǔn)度為0.5%，允許偏差為：

則由此產(chǎn)生的不確定度為：

相對(duì)不確定度：

2）索力動(dòng)測(cè)儀測(cè)量模型參數(shù)傳遞所帶來(lái)的不確定度

① m引起的不確定度

② L引起的不確定度

③ f1引起的不確定度

由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度得：

則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3）偏移引起的不確定度

用B類不確定度評(píng)定，假設(shè)其均勻分布：

則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4）重復(fù)性引起的不確定度

重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

重復(fù)性引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

5）穩(wěn)定性引起的不確定度

設(shè)連續(xù)四年對(duì)索力動(dòng)測(cè)儀進(jìn)行復(fù)校，每年得到的索力動(dòng)測(cè)儀示值平均值分別為則連續(xù)四年的示值平均值的平均值為：

穩(wěn)定性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

穩(wěn)定性引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

6）復(fù)現(xiàn)性引起的不確定度

設(shè)分別由三人對(duì)索力動(dòng)測(cè)儀進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)，分別得到索力動(dòng)測(cè)儀示值平均值為

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

表2-3 極差系數(shù)表

由上結(jié)果可計(jì)算合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

表2-4 不確定度來(lái)源與計(jì)算簡(jiǎn)表

3.結(jié)論

針對(duì)索力動(dòng)測(cè)儀不確定度分類與計(jì)算，學(xué)習(xí)了不確定度評(píng)定方法，并與拉索測(cè)試的實(shí)際工程相結(jié)合?？偨Y(jié)出適用于索力動(dòng)測(cè)儀的不確定度分類與計(jì)算，并將其進(jìn)行更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆诸?，使其更加通俗易懂，例如：不確定度來(lái)源可分為與真值直接相關(guān)的來(lái)源和與真值不直接相關(guān)的來(lái)源兩大類，并將所有可能的不確定度都羅列到所給出的不確定度來(lái)源里，更加深入的了解了偏移對(duì)應(yīng)的不確定度。在對(duì)索力動(dòng)測(cè)儀進(jìn)行不確定度評(píng)定后，發(fā)現(xiàn)拉索的單位長(zhǎng)度質(zhì)量所產(chǎn)生的不確定度分量占總不確定度相當(dāng)大的份額，所以在拉索生產(chǎn)時(shí)需嚴(yán)格控制其單位長(zhǎng)度質(zhì)量的誤差，以減少索力動(dòng)測(cè)儀不確定度和工程安全問(wèn)題。

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1007-6344（2017）04-0052-02