Page 69 - 標檢局雙月刊198期
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貳、量測不確定度評估數學模式 的量測而言,對於一個感興趣的變數 x,我們開始選擇在一特定值的小範圍內。 這個範圍的選擇有利於我們對每一個試件進行實驗,將實驗結果繪在一圖表上, 在產業用防護頭盔衝擊吸收性量測活動上,影響試驗值(AV)量測之變異包含 以變數 x 為水平軸,量測結果為縱軸。利用最小平方法來描述所有通過的數據 了下列各項: 點,則這條線的斜率即為敏感係數。這個方法對於輸入變數 x 與量測結果為線性 (1)E s PCB 224C FORCE SENSOR 載重計感應器標稱值之可能變異 變化關係是有用的,若兩者的關係為非線性關係時,則這個方法是不適用的。 (2)E m 試驗機量測衝擊吸收性時之可能變異 此外,對於已知函數模式時,其敏感係數可以由數學方式來評估。偏微分係 (3)E mr試驗機讀數最小解析度所造成之可能變異 表示固定其它輸入量,微小改變輸入量對被量測量的變化量。因此,我們可以利 (4)其它影響試驗值之環境及待測物等變異性。 用最小平方法來評估衝擊器落下高度與衝擊吸收性試驗量測結果,如表 1 所示。 本研究為簡化量測結果因環境及待測物等因素造成之量測變異性,使用查核 墊作為待測物進行量測,在現有專業實驗室環境溫濕度管控下,即可合理假設前 表 1 衝擊器落下高度與衝擊吸收性試驗量測結果 述因素所造成誤差很小,可以忽略不計,故其量測不確定度評估數學模式可表示 衝擊器落下高度(cm) 衝擊吸收值(N) 為: 28 4907.1 AV = f ( E s , E m , E mr ) 【1】 29 5033.6 此外,根據量測不確定度的傳播定律可得: 30 5204.6 31 5367.8 衝擊吸收性量測之組合不確定度: 32 5446.4 u AV= 2 f 2 f 2 【2】 f 2 u u 2 Em u 2 Emr Es Es Em Emr f 由此可知,其衝擊吸收性試驗的敏感係數為 141.28 N / cm(≒ 14.13 N / 其中 為載重計感應器標稱值之靈敏係數。 Es mm)。這個結果顯示輸入變數與量測結果為線性變化關係。因此,我們可以利用 f 實驗方式來求得衝擊器落下高度對於衝擊吸收值的敏感係數,另外,這個實驗方 為試驗機量測衝擊吸收值之靈敏係數。 Em 式亦可運用於其他線性系統中,求各個輸入變數與量測結果的敏感係數。 f 為試驗機讀數最小解析度之靈敏係數。 肆、衝擊吸收性試驗之量測不確定度評估 Emr 量測結果的不確定度根據估計方法的不同,可區分為A類與B類標準不確定 u Es 為載重計感應器標稱值之標準不確定度。 度等兩個分量所構成,其中A類標準不確定度係用統計方法評估的分量,而B類 u Em 為試驗機量測衝擊吸收值之標準不確定度。 標準不確定度係用其他方法評估的分量。本研究考量之可能變異的標準不確定度 u Emr 為試驗機讀數最小解析度之標準不確定度。 評估如下: 參、敏感係數分析 一、載重計感應器標稱值之標準不確定度 u Es 在理論上,利用實驗方式來決定出敏感係數是簡單且方便的。就衝擊吸收性 根據試驗 時所使用 之載重計 感應器 ( 序號 1020) 的校正 報告 (PCB 62 Bureau of Standards, Metrology and Inspection 198 63