基于不确定度的新一代GPS产品测量认证方法

论文摘要

测量认证对保证几何产品的质量非常重要。根据新一代GPS的要求,产品的测量认证结果是通过对偶性原理,在设计与认证之间形成一个物像对应关系,并通过不确定度的传递,把二者进行联系和比较而得到的。实现了设计规范与计量认证集成于一体,从而消除了由于标准与计量不统一而引起的产品合格性认证纠纷问题。本文主要做了以下几个方面的工作:在传统GUM测量不确定度评定的基础上,研究了基于模糊集合理论和基于蒙特卡罗仿真的新一代GPS测量不确定度评定方法。针对测量数据样本少、分布难以确定的情况,提出基于模糊集合理论的测量不确定度评定方法;针对间接测量其不确定度分量间相关性复杂的情况,提出基于蒙特卡罗仿真的测量不确定度评定方法。建立了基于测量不确定度的新一代GPS产品测量认证流程。根据建立的流程,采用两种不同的测量过程对外螺纹工件的中径进行测量,并对其测量结果进行了合格性的认证。建立了基于依从不确定度的新一代GPS产品测量认证流程。在上述测量不确定度的基础上,分析了规范不确定度产生的原因,提出了依从不确定度的评定模型。根据上述产品的测量认证流程,对平板平面度的三坐标测量认证,进行了实例验证研究。研究了新一代GPS知识库的应用前景,开发了基于不确定度的新一代GPS产品测量认证的应用平台原型,并以外螺纹的中径测量为例进行了实验验证。本文对新一代GPS不确定度理论的应用研究,将为规范几何产品的测量认证及新一代GPS在工程实际中的应用和推广提供参考。本文得到广西自然科学基金(0640166)”新一代GPS标准体系的计算模型和方法研究”的资助。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 新一代GPS 的形成与发展
• 1.2.1 新一代GPS的起源
• 1.2.2 新一代GPS的结构
• 1.2.3 新一代GPS的工业应用概述
• 1.3 不确定度理论及产品测量认证的研究现状
• 1.3.1 不确定度理论的发展及研究现状
• 1.3.2 产品测量认证的研究现状
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 第二章 新一代GPS的不确定度理论
• 2.1 新一代GPS的不确定度概念体系
• 2.1.1 测量不确定度
• 2.1.2 依从不确定度
• 2.1.3 总体不确定度
• 2.2 新一代GPS测量不确定度的GUM评定
• 2.2.1 不确定度分量的评定
• 2.2.2 测量不确定度的合成
• 2.3 新一代GPS测量不确定度管理
• 2.3.1 PUMA的概念
• 2.3.2 不确定度管理的流程
• 2.4 新一代GPS不确定度的合格性判定原则
• 2.4.1 测量不确定度的合格性判定原则
• 2.4.2 依从不确定度的合格性判定原则
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于测量不确定度的新一代GPS产品测量认证
• 3.1 新一代GPS测量不确定度的评定
• 3.1.1 基于模糊集合理论的测量不确定度评定
• 3.1.2 基于蒙特卡罗仿真的测量不确定度评定
• 3.2 基于测量不确定度的产品测量认证流程设计
• 3.3 基于测量不确定度的新一代GPS产品测量认证实例
• 3.3.1 测量实例1–三针法
• 3.3.2 测量实例2–万能工具显微镜
• 3.3.3 实验结果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于依从不确定度的新一代GPS产品测量认证
• 4.1 新一代GPS依从不确定度的评定
• 4.1.1 依从不确定度的计算分析
• 4.1.2 依从不确定度的评定模型
• 4.2 基于依从不确定度的产品测量认证流程设计
• 4.3 测量实例–平面度坐标测量的合格性认证
• 4.4 本章小节
• 第五章 新一代GPS测量认证的应用平台
• 5.1 新一代GPS知识库
• 5.2 测量认证的应用平台示例
• 5.2.1 测量认证的基本流程
• 5.2.2 程序操作流程
• 5.2.3 应用平台示例
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文研究内容总结
• 6.2 对今后工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者在攻读硕士期间的主要研究成果