叠加式力标准机检定幸存者偏差初探

张伟; 张智敏; 李楠

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9049

叠加式力标准机检定幸存者偏差初探

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9049

中国计量科学研究院，北京 100029

基金项目: 国家重点研发计划资助（2017YFF0206302）

详细信息

作者简介:
张伟（1981-），中国计量科学研究院副研究员，研究方向：力值计量，邮箱：zhangwei@nim.ac.cn

计量
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出版历程
- 网络出版日期: 2021-05-17
- 刊出日期: 2021-06-24

An Initial Exploration of Survivorship Bias in Verification of Build-up Force Standard Machines

National Institute of Metrology, Beijing 100029, China

摘要

摘要: 介绍了叠加式力标准机（以下简称叠加机）的原理和特点。结合检测实际，分析和阐述了叠加机检定工况和使用工况。首次提出了检定幸存者偏差的概念，阐述了叠加机检定幸存者偏差的实验方法，并对部分偏差因素进行了对照实验。新概念的提出有助于探索叠加机检定与使用中的盲区，有助于解释部分叠加机应用中发现的现象和问题，对正确检测、生产、使用和评价叠加机具有积极意义。
- 叠加式力标准机 /
- 检定工况 /
- 使用工况 /
- 幸存者偏差 /
- 对照实验 /
- 轴向力 /
- 寄生分量
Abstract: The paper introduces the characteristics and verification of build-up force standard machines (BMs). Differences between verification and actual working conditions for BMs were analyzed. To deal with the inconsistency under different conditions, a new concept, Verification Survivorship Bias (VSB), was proposed for the first time. An experimental method for BM VSB was developed. The new concept can be used to explore BM characteristics and explain some problems discovered. This work can shed light on manufacturing, verification, use, and evaluation of BMs.
- build-up force standard machine /
- verification working condition /
- actual working condition /
- survivorship bias /
- control experiment /
- axial force /
- parasitic components

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图 1 叠加机结构

Figure 1. Structure of a BM

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图 2 叠加机工况

Figure 2. Different working conditions of a BM

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图 3 叠加机球副对照实验

Figure 3. Control experiment of BM loading pad

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表 1 叠加机球副对照实验数据

Table 1. Control experiment data of BM loading pad

叠加机负荷(kN)	NIM球副，F₃		叠加机配套球副，F_3-2		偏差(%)
叠加机负荷(kN)	转角均值(mV/V)	方位误差(%)	转角均值(mV/V)	方位误差(%)	偏差(%)
0	0		0
1000	0.22737	0.06	0.22741	0.09	0.02
2000	0.45481	0.06	0.45480	0.08	0.01
3000	0.68222	0.05	0.68217	0.07	−0.01
4000	0.90964	0.04	0.90956	0.06	−0.01
5000	1.13691	0.04	1.13682	0.05	−0.01

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表 2 叠加机检定幸存者偏差实验变量

Table 2. Experimental variables of BM VSB

环境变量	空间变量	时间变量	叠加机类别
温度	球副垫	预压	1、2
……	横梁位置	加载过程	1、2
		读数时间	1、2
	被测对象端面直径、面积		1、*2
	被测对象几何形状(圆柱式、圆环式、矩形等）	……	1、*2
	高度调节垫块		*1.2
	参考传感器安装状态		1.2（多组参考传感器替换）
	……
注：*表示需要重点关注。

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参考文献(15)

[1]	Zhang Wei. THE DEVELOPMENT OF BUILD-UP FORCE STANDARD MACHINE IN CHINA[C]. Proceedings of Asia-Pacific Symposium on Measurement of Mass, Force & Torque (APMF), Krabi, Thailand, 2017.
[2]	张伟, 张智敏, 倪守忠, 等. 叠加式力标准机: JJG2015-1116[S]. 北京: 中国质检出版社, 2015.
[3]	李庆忠, 周培贤, 何力, 等. 力值与硬度计量术语及定义: JJF1011-2006[S]. 北京: 中国计量出版社, 2006.
[4]	骆昕, 薛栋, 闫瑞, 等. 一种宽量程叠加式力标准机的设计[J]. 计量技术, 2019(1): 17-19. doi: 10.3969/j.issn.1000-0771.2019.01.05
[5]	张伟, 张智敏, 倪守忠. 叠加式力标准机复现力值影响因素的研究[J]. 计量技术, 2016(7): 65-68. doi: 10.3969/j.issn.1000-0771.2016.07.18
[6]	张伟. 叠加式力标准机的特性与检定[J]. 计量技术, 2018(9): 42-45. doi: 10.3969/j.issn.1000-0771.2018.09.12
[7]	陈俊翔, 梁伟, 杨晓翔, 等. 球头接触副对柱式负荷传感器方位误差的影响研究[J]. 机电工程, 2018(35): 341-346.
[8]	梁伟, 杨晓翔, 王秀荣, 等. 球头副曲率半径对力传感器方位误差的影响[J]. 中国机械工程, 2019(30): 2198-2205.
[9]	梁伟, 杨晓翔, 姚进辉, 等. 带滚珠调节的面—面接触形式负荷传感器球头副[J]. 计量学报, 2020(41): 816-822.
[10]	胡翔, 王昱. 10 MN叠加式力标准机方位误差试验研究[J]. 计量技术, 2017(4): 57-59. doi: 10.3969/j.issn.1000-0771.2017.04.17
[11]	Falk Tegtmeier, Dirk Röske, Liang Wei. PRACTICAL APPLICATIONS OF AN ENHANCED UNCERTAINTY MODEL FOR BUILD-UP SYSTEMS[C].IMEKO 23rd Conference on the Measurement of Force, Mass and Torque Measurement facing new challenges, Helsinki, Finland, 2017.
[12]	Falk Tegtmeier, Michael Wagner, Rolf Kumme. Investigation of transfer standards in the highest range up to 50 MN within EMRP Project SIB 63[C]. XXI IMEKO World Congress, Prague, Czech, 2015.
[13]	梁伟, 杨晓翔, 姚进辉, 等. 叠加式力标准装置系统误差修正研究[J]. 仪器仪表学报, 2016(37): 2473-2480.
[14]	池辉. 基于均力结构60 MN叠加式力值传递系统[J]. 计量学报, 2015(36): 221-224.
[15]	韦铁平, 杨晓翔, 姚进辉, 等. 组合式负荷传感器旋转效应的研究[J]. 中国工程机械学报, 2014, 12(1): 67-72. doi: 10.3969/j.issn.1672-5581.2014.01.014