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1、新疆维吾尔自治区地方计量技术规范JJF（新）93-2023尺寸法巴歇尔槽明渠流量计在线校准规范OnlineCalibrationSpecificationofParshallFlumeOpenChannelFlowmeterbySizeMethod2024-6-18 实施2023-12-18发布尺寸法巴歇尔槽明渠流量计在线校准规范JJF （新）932023OnlineCalibrationSpecificationofParshallFlumeOpenChannelFlowmeterbySizeMethod归口单位：新疆维吾尔自治区市场监督管理局起草单位：新疆维吾尔自治区计量测试研究院和田地区
2、质量与计量检测所新疆水利水电科学研究院中国石油乌鲁木齐石化公司本规范委托新疆维吾尔自治区流量容量计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：刘敦利（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）蔡勤（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）亢锐（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）参加起草人：邢江峰（和田地区质量与计量检测所）李江峰（新疆水利水电科学研究院）戚印鑫（新疆水利水电科学研究院）蒋建新（中国石油乌鲁木齐石化公司）目录引言(III)1 范围(1)2 引用文件(1)3术语和计量单位(1)3.1 术语(1)3.2 计量单位(1)4概述(1)4.1 结构与组成(1)4.2 工作原理(3)5计量特性(4)5.1 示值误差(
3、5)5.2 重复性(5)6校准条件(5)6.1 环境条件(5)6.2 校准用设备(5)6.3 校准介质(5)7校准项目和校准方法(6)7.1 外观及功能性检查(6)7.2 巴歇尔槽尺寸检查(6)7.3 水位测量点检查(6)7.4 水位深度测量(6)7.5 示值误差和重复性(7)8校准结果(8)8.1 校准记录(8)8.2 校准证书(8)9复校时间间隔(8)附录A巴歇尔槽结构尺寸表(9)附录B巴歇尔槽流量特性(10)附录C小型巴歇尔槽淹没流流量曲线图(11)附录D=3.05m淹没流流量校正图(13)附录E校准原始记录格式(14)附录F校准证书的内容(15)附录G测量不确定度评定示例(17)引言J
4、JFlOoI-2011通用计量术语及定义、JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则和JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示共同构成本规范制订的基础性系列规范。本规范参考了检定规程JJG711-1990明渠堰槽流量计（试行）、JJG（水利）004-2015明渠堰槽流量计和JJF（新）38-2019明渠堰槽流量计在线校准规范的有关内容，结合巴歇尔槽明渠流量计在线校准工作的现状制定。本规范为首次发布。尺寸法巴歇尔槽明渠流量计在线校准规范1范围本规范适用于使用尺寸法在线校准巴歇尔槽明渠流量计。2引用文件本规范引用以下文件：JJF（新）38-2019明渠堰槽流量计在线校准规范JJG（
5、水利）004-2015明渠堰槽流量计JJG711-1990明渠堰槽流量计（试行）CJ/T3008.3巴歇尔量水槽ISO9826明渠水流测量巴歇尔槽和孙奈利槽凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计单位3.1 术语上述引用文件界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1.1 巴歇尔槽明渠流量计Parshallflumeopenchannelflowmeter由安装在明渠中的巴歇尔槽、水位传感器和二次仪表组成的流量计，巴歇尔槽中特定位置的水位与通过的流量呈单调关系，由此可以通过测量实时水位测量瞬时流量，简称巴歇尔
6、槽流量计。3.2 计量单位3.2.1 长度：米，符号为：mo3.2.2 瞬时流量：立方米每小时、立方米每秒，符号分别为：m3hm3So4雌4.1 结构与组成4.1.1 巴歇尔槽明渠流量计图1巴歇尔槽明渠流量计示意图巴歇尔槽明渠流量计由巴歇尔槽、水位传感器、水位流量转换仪表（二次仪表）组成。1.I收缩段长度；L喉道段长度；Li扩散段长度；b收缩口宽度；b喉道宽度；bl扩散口宽度；A收缩段长度；La上游水位测量点在垂直水流方向延伸到槽边的位置到喉道段的长度；ha上游水位深度；下游水位深度。D收缩段堰槽高度；1上游水位测量点；2下游水位测量点。图2巴歇尔槽结构示意图4.1.2 巴歇尔槽巴歇尔槽为矩形
7、横断面短喉道槽，由上游均匀收缩段、喉道段、下游均匀扩散段组成，结构见图2。根据喉道宽度尺寸分为三种类型：小型槽（尻0.025m0.228m）、标准槽（力=0.25m2.4Om）和大型槽（b=3.05ml5.24m）,各种型号巴歇尔槽的结构尺寸见附录A。巴歇尔槽结构的通用要求如下：（1）巴歇尔槽必须按照附录A给定的尺寸制作，不得改变或舍零取整。（2）巴歇尔槽中心线应与明渠渠槽中心线重合。（3）收缩段两侧边墙与纵轴线成1:5的比例对称收缩，边墙高度。应比上游最高水位力max（力max为上游最高水位，可查阅附录B获得）增加0.350.5m,防止超出设计标准的水流漫溢。（4）收缩段与上游明渠渠槽的连接
8、和扩散段与下游渠槽的连接墙需与底面垂直，连接墙与纵轴线夹角一般为45。，连接墙的形式也可做成半径不小于2m圆形弧。对于喉道宽度小于0.5m的巴歇尔槽，两侧连接墙也可与明渠边墙成直角连接。（5）巴歇尔槽尽可能使用钢材质建造，喉宽小于025m的巴歇尔槽可用塑料或玻璃钢建造。大型巴歇尔槽可用混凝土建造，糙率要求m3.05m的巴歇尔槽，淹没流折减流量。E按以下公式计算:(6)式中：QE3反3.05m巴歇尔槽淹没流折减流量，m,查附录D获得。Cs淹没流量系数，见附录B。s计量特性5.1 示值误差巴歇尔槽明渠流量计在自由流状态下准确度等级为4.0级，最大允许误差4.0%,在淹没流状态下准确度等级为5.0级
9、，最大允许误差5.0%。5.2 重复性巴歇尔槽明渠流量计的重复性应不大于其最大允许误差绝对值的l3o注：以上指标不做合格判定依据，仅供校准及测量不确定度评定时参考。，校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度：（5-40）;6.1.2 相对湿度：20%90%；6.1.3 外界磁场、振动和噪声对巴歇尔槽明渠流量计的影响可忽略。6.1.4 校准现场应配置安全绳和救生衣，满足校准人员安全操作要求。6.2 校准用设备推荐表1中所列设备。现场测量过程中根据实际水位深度和巴歇尔槽的结构尺寸选择合适量程的测量设备，同等条件下优先选择测量能力高、量程与被测巴歇尔槽尺寸相匹配的设备。表1校准用设备一览表序号校
10、准用设备量程技术要求用途1液位计(12)mMPE：1.0mm上、下游水位深度测量2游标卡尺(0.51)mMPE：0.2mm巴歇尔槽结构尺寸测量3钢直尺(12)mMPE：0.5mm4塔尺(13)mMPE：1.0mm5钢卷尺(2-30)m6测距仪(530)m6.3 校准介质6.3.1 水面平稳、无大幅波动，水面无固体漂浮物、无明显泡沫。6.3.2 明渠中无阻流物体，水中无明显杂质。6.3.3 水位、瞬时流量较为稳定，上游水位深度在附录B要求的范围内。7校准项目和校准方法7.1 外观及功能性检查7.1.1 巴歇尔槽正确安装在明渠内，无明显变形，内壁光滑无毛刺，槽底无泥沙淤积。用测量设备测量巴歇尔槽各
11、结构的尺寸，应符合4.1.2条要求。7.1.2 水位传感器正确安装在上游水位测量点，水位深度处于水位传感器测量范围内。7.1.3 水位流量转换仪表（二次仪表）中设置的巴歇尔槽型号与实际使用的巴歇尔槽相符，能够实时显示液位、瞬时流量，铭牌信息完备。7.2 巴歇尔槽尺寸检查7.2.1 喉道宽度从用游标卡尺或钢直尺或钢卷尺测量喉道宽度儿在喉道段选择均匀分布的10个测量点测量得到从（i=10）,以算术平均值作为最终测量结果。对于小型和标准巴歇尔槽，测得值与标准值之间的相对误差1%视为符合要求；对于大型巴歇尔槽，测得值与标准值之间的相对误差0.5%视为符合要求，否则不符合要求，需调整尺寸或更换巴歇尔槽。
12、7.2.2 喉道长度用钢直尺或钢卷尺测量喉道两侧的长度，各重复测量3次，取算术平均值作为测量结果。测量结果的符合性判定标准与7.2.1相同。7.2.3 收缩段长度Ll、扩散段长度L2、收缩段宽度b、扩散段宽度岳的测量方法与7.2.2相同，判定标准与721相同。7.3 水位测量点检查7.3.1 上游水位测量点应在堰槽收缩段Lit=23L处。用钢直尺或者钢卷尺测量收缩段在水流方向上的长度Li,两侧均至少测量3次，取算术平均值作为测量结果。同样方法测量上游水位测量点距离收缩段末端之间的边墙长度及。验证La=23心的正确性，公式两边绝对差值小于0.5%La视为符合要求，否则为不符合要求，需要调整至正确
13、的水位测量点。7.3.2 下游水位测量点应位于喉道段X、Y交汇点。根据被校巴歇尔槽的型号从附录A中获得对应X、Y的值。用钢直尺或钢卷尺测量下游水位测量点距离喉道段末端之间的边墙长度Lb,X与Lb之间绝对差值小于0.5%Lb视为符合要求，否则为不符合要求，需要调整至正确的水位测量点。7.4 水位深度测量7.4.1 上游水位深度几。把液位计正确安装在上游水位测量点，垂直于水面。液位计应最大程度减少对水位高度的影响和对水位测量结果的影响。等待水位稳定，每间隔一段时间（建议不少于30s）读取并记录一次液位计读数，同时读取流量计的瞬时流量值，共计不少于10次，获得上游水位深度数据垢和被校巴歇尔槽明渠流量
14、计的瞬时流量QO10）。取算术平均值作为最终测量结果。7.4.2 下游水位深度6b。用相同的方法测量下游水位深度并记录数据展h7.4.3 流动状态。根据公式（1）计算淹没比。，判定巴歇尔槽流动状态是自由流还是淹没流。7.5 示值误差和重复性7.5.1 标准型巴歇尔槽自由流状态下把7.2.1和7.4.1的测量结果代入下列公式计算不同上游水位深度hai状态下的标准流量Qs,。淹没流状态下根据公式（3）、（4）计算淹没流标准流量Qs,。QSi=0.372伏3.28K）W9呼6（7）式中：Qsi第i次测量时标准瞬时流量，m3Soa第i次测量的上游水位深度，m；b实测巴歇尔槽喉道宽度，m；用下列公式计算
15、流量示值误差，并取算术平均值作为最终测量结果。Ex100%（8）-Qsl式中：Ei第，次测量的流量示值误差，%;Qi第i次测量时被校流量计瞬时流量，m3/s；重复性按照公式（9）计算：（-VEf=-（9）rVn-式中：E1一示值误差的重复性，%；Eii次测量示值误差的算术平均值，%;n测量次数，10o7.5.2小型和大型巴歇尔槽对于小型和大型巴歇尔槽，自由流状态下根据7.4.1的测量结果和附录B中的流量公式分别计算不同上游水位深度垢状态下的标准流量Qsio大型巴歇尔槽淹没流状态下根据公式（5）、（6）计算淹没流标准流量Qti.示值误差和重复性计算方法与751相同。8校准结果8.1 校准记录校准
16、记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果，记录格式见附录Eo8.2 校准证书校准证书由封面和校准数据组成，经校准的巴歇尔槽明渠流量计应出具校准证书，校准证书应包括的信息及推荐的校准证书内页格式见附录Fo当客户要求时，可以根据计量特性进行符合性判定，并将结论列入校准证书。进行符合性判定应考虑测量不确定度。不确定度评定方法可参考附录Go9复校时间间隔建议复校时间间隔一般不超过1年。如果巴歇尔槽发生变形、液位传感器重新安装或流量计明显异常等情况，应重新校准。由于复校时间间隔的长短是由流量计的使用情况、使用者、流量计本身质量等诸多因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。附录
17、A巴歇尔槽结构尺寸表类别序号喉道段收缩段扩散段边墙高bLXYhpbLiL岳Lihp2DV().0250.076().0080.0190.0290.1670.3560.2420.0930.2030.0190.229小T0.0510.1140.0160.0220.0430.2140.4060.2760.1350.2540.0220.25430.0760.1520.0250.0250.0570.2590.4570.3110.1780.3050.0250.457型40.15203050.050.0750.1140.4000.6100.4150.3940.6100.0760.61050.22803050
18、.050.0750.1140.5750.8640.5870.3810.4570.0760.76260.250.600.050.0750.230.7813250.9000.550.920.0800.8070.300.600.050.0750.230.841.3500.9200.600.920.0800.9580.450.600.050.0750.231.021.4250.9670.750.920.0800.9590.600.600.05().0750.23120L51.0200.900.92().0800.95标100.750.600.050.0750.231381.5751.0741.050.
19、920.0800.95准110.900.600.05().0750.231561.6501.1211.200.92().0800.95121.0.600.05().0750.231.681.7051.1611.3()0.92().0801.型131.200.600.05().0750.231.921.81.2271.500.92().0801.141.500.600.050.0750.232.281.9501.3291.800.920.0801.00151.800.600.050.0750.232.642.1001.4272.100.920.0801.00162.100.600.050.075
20、0.233.002.2501.5342.400.920.0801.00172.400.600.050.0750.233.362.4001.6362.700.920.0801.00183.050.910.3050.230.3434.764.271.833.681.830.1521.22193.660.910.3050.230.3435.614.882.034.472.440.1521.52大204.571.220.3050.230.4577.627.622.345.593.050.2291.83216.101.830.3050.230.6869J47.622.847.323.660.3052.1
21、3型227.621.83().3050.230.68610.677.623.458.943.960.3052.13239.141.83().3050.230.68612.317.933.8610574.270.3052.132412.191.83().3050.230.68615.488.234.8813.824.8803052.132515.241.83().3050.230.68618.538.235.8917.276.100.3052.13备注：1、*表示该型号巴歇尔槽无淹没流状态，2、上述尺寸单位均为：m0附录B巴歇尔槽流量特性类别,序号喉部宽度b/m自由流流量公式Q=Ca(m3s)上
22、游水位范闱AaZm流量范围Q(X10Ws)淹没比%淹没流流量系数G最小最大最小最大r0.0250.0604久凶0.0150.210.095.40.5小2，0.051i207,-ss0.0150.240.1813.20.530.0760.177IAa0.030.330.7732.10.5型40.1520.3812J580.030.451.5Ill0.650.2280.5354万/S30.030.602.52510.660.250.56也W0.030.603.02500.670.300.679a,521().030.753.54000.680.451.038,70.030.754.56300.69
23、0.601.403村*80.050.7512.58500.6标100.751.772il,5570.060.7525.011000.6准110.902.147Aa0.060.7530.012500.6121.002.397Aa,5w0.060.8030.015000.7型131.202.904a,5770.060.8035.020000.7141.503.668产0.060.8045.025000.7151.804.440a,5930.080.8080.030000.7162.105.222AJ599().08().8095.036000.7172.406.004/导期0.080.80100.
24、040000.7183.057.463a,60.091.07160.082800.81.0193.668.859万0.091.37190.0146800.81.2大2()4.5710.96Aa,60.()91.67230.0250400.815216.1014.45/W0.091.83310.0379700.82.0型227.6217.94Aa60.091.83380.0471600.82.5239.1421.44a160.091.83460.0563300.83.02412.1928.43AaL60.091.83600.0747000.84.02515.2435.4IAJ-60.091.83
25、750.0930400.85.0备注：*衣示该型号巴歇尔槽无淹没流状态。附录C小型巴歇尔槽淹没流流量曲线图上游水位a68-0727476788082K486886.19.112.215.218321.324.427.430.533.536639642745.7XOim909294/9605IO15202530354045505556.6淹没流流量0Y103n3(1)Z?=0.076m上游水位ha96O6.1305/9.112.215.218.321.324.427.430533.536.639.642.745.7XI0；m8082909294IO2030405060708090100IIOIB
26、淹没流流量0YXlO3Iii3/*bi弟馔(2)b=0.152m(3)辰0.228m附录D6=3.05m淹没流流量校正图Qta(m7)附录r校准原始记录格式*&:委托单号：仪表软号：证书号:小号，规格，Ir展不碉定慢：生产家：主林准X1：将敷怒BhJft大允许谀茶：证书及审效期：主IS准舞2：源紫空Dh最大允许谈羞S证书及有效期：主杯赛卷3：就fit他困：最大允许调差，*节及#效期：技术依抠，JJR新帆2023尺寸法巴欧尔检明梁流Sl计住税校准根奄环境也改，1C环境跳度；%RHtt%MlA校痕结果与数据1、外观及功整性检式：0符合要求口不符合矍米2、啾Ia长度kQ样合蹙来0不符合国亲3、ftt
27、ta:口符合婆求口不符合要求4,rL2:。符合要求口不行合要求5、收嫡段斑僮仇：。符合要求口不符合饕求6、护敢段宽僮口符合要求。不符合要求7、水位加餐点检责，。符合要求口不符介要求8、而没比。，9、流动状28O自由帝。行收St10.利敏摄S示位误差不W定度卬%镰殴杀H不跌定或机cv%取道宽度不*更吱UtW%h给水位法度不题定度IKAJ，%平均示m误差日NRUtllfce%力南澎标准彼RQiif(m,)淹没Jft标准itt0IttMl)b准/道宽度Jm上游水位越用/m%SfiH()沧没比。0.02SO.OI5-O.2I0.324-19.440.5满R次数上擀水位深度mTftxKtt双俊m喉道宽度
28、Wm惊而筑“(OpJh)施*计水值Qt,示fl误差屈弘0.0S10.0760.1520.2赏015-0.240.03-0.330.03-0.45O.O3-O.6O0.648-47.522.772-115.565.4-399.69.0-903.60.5OS0.60.6I230.2500.3000.4500.6000.7500.9001.0001.2001.5001.800X1002.4000.03-0.600.03-0.750.03-0.750.05-0.750.06-0.75O.O6-O.7S0.06-0.800.06-0.800.06-0.800.08-0.800.08-0.800.08-0
29、.80IO.S-QOO1X6-144016.2-226845-106090-i960IQ87500108-5400126-7200162-90002887惆00342-12960360-144000.60.60.60.60.60.6010.?0.70.70.70.745678910一一JA11、IIil石一NW3.0503.6604.5706.1007.6209.14012.19015.2400.09-1.070.09-1.370.097.670.09-1.830.09-1.830.09-1.810.09-1.830.09-1.83576-29808684-52848$28-90M4I116-
30、I3661368-1676I656-2027M82160-2689202700-33440.80.80.80.80.80.80.80.8上的水位祥度品(m)1鼠东攸谀1tfKi.我性Eg殴准HMh14附录r校准证书的内容F.1校准证书至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点；d）校准证书编号，页码及总页数的标识；e）校准单位校准专用章；f）委托单位的名称和联络信息；g）被校计量器具的描述和明确标识：制造单位、名称、型号及出厂编号；h）校准日期；i）校准所依据的技术规范的名称及代号；j）本次校准所用的主要计量标准器具（包括标准物质）的名称、测量范围、不确
31、定度或准确度等级或最大允许误差、证书编号及有效期；k）校准时的环境温度、相对湿度；1）校准结果及其测量不确定度的说明；m）校准入与核验人的签名；n）校准证书批准人的签名与职务；0）校准结果仅对被校对象有效的声明；P）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。F.2校准证书(内页)格式1、外观及功能性检查：2、喉道长度L：3、收缩段长度L：4、扩散段长度乙2：5、喉道宽度儿6、收缩段宽度配7、扩散段宽度历：8、水位测量点检查：9、上游水位深度也：10、下游水位深度也：11、淹没比。：12、流动状态：13、流量示值误差及重复性:校准流量(m3h)示值误差(%)重复性(%)扩展不确定度U(%)(k
32、=2)附录G测量不确定度评定示例G.1概述G.1.1测量依据：JJF（新）93-2023巴歇尔槽明渠流量计在线校准规范。G.1.2环境条件：温度（540）;相对湿度：（2090）%。G.1.3测量标准：（1）磁致伸缩液位计，（01.5）m,最大允许误差：0.5mm;（2）钢直尺，（02）m,最大允许误差：+0.2mmoG.1.4被测对象：标准型6#巴歇尔槽明渠流量计。G.1.5测量方法：（1）外观及功能性检查。检查巴歇尔槽、液位传感器的安装位置，液位流量转换仪表参数设置。（2）巴歇尔槽尺寸检查。检查喉道宽度、喉道长度、收缩段长度、扩散段长度、收缩段宽度、扩散段宽度的尺寸是否在允许误差范围内。（
33、3）水位测量点检查。检查上游水位测量点是否收缩段小二2/3“处，下游水位测量点是否位于喉道段X、Y交汇点。（4）喉道宽度b测量。用钢直尺测量喉道宽度，在喉道段选择均匀分布的10个测量点测量得到历（i=10），以算术平均值作为最终测量结果。（5）上游水位深度必测量。把液位计正确安装在上游水位测量点，垂直于水面。液位计应最大程度减少对水位高度的影响和对水位测量结果的影响。等待水位稳定，每间隔一段时间（建议不少于30s）读取并记录一次液位计读数，同时读取流量计的瞬时流量值，共计不少于10次，获得上游水位数据垢和被校巴歇尔槽明渠流量计的瞬时流量Qi（10）O取算术平均值作为最终测量结果。（6）下游水位
34、深度也测量。用相同的方法测量下游水位深度并记录数据比那（7）标准流量计算。根据上下游水位比计算淹没比，确定是自由流还是淹没流，根据相应的流量公式计算标准流量Qsi。G.1.6评定结果的使用：在符合上述条件的情况下，一般可直接使用本不确定度评定结果。G.2测量模型巴歇尔槽明渠流量计自由流的流量通用公式为：Q=Ch;(G.1)式中：Q自由流瞬时流量，m;C流量系数，各种类型巴歇尔槽的流量系数；a水位传感器测得的上游实时水位深度，m；指数，各种类型巴歇尔槽的指数。本次测量的巴歇尔槽属于标准型，流量公式可转换为：Q=0.372/7(3.28.Aa),569h26(G.2)式中：b巴歇尔槽实测喉道宽度，
35、m。结合公式G.l、G.2,确定传播率公式：式中：一合成标准不确定度，%；we流量系数引入的不确定度，%;CC流量系数测量不确定度的灵敏系数；Ub喉部宽度测量引入的不确定度，%;Cb喉部宽度测量不确定度的灵敏系数；Uha上游水位深度测量引入的不确定度，%；Qa上游水位深度测量不确定度的灵敏系数；Cb=C=0.372.(3.28力”56第皿+0372?(328a)1.569ft0u26ln(328?).1569.0026026-1=0372.(3.28%),wxcft1+ln(3.28a).1.569.0.O26/?0026=0.372.(3.28%)1+ln(3.28a).0.0408/?02
36、6(G.4)Cha=0.372b.1.596b26(3.28/ZJs96产J3.28地=0.372.1.56926.(3.28八严6M.3.28(G.5)3.28A=.O.5837bo26.(3.28儿)WG.3全部输入量的标准不确定度评定G.3.1流量系数引入的标准不确定度分量W(O的评定流量系数是一个经验数值，是经过实验室标定或现场试验数据拟合得到的，具有较大的不确定度。根据参考文献和专家的评估，流量系数引入的测量误差一般为4%,其不确定度分量为(O=4%J3=2.31%0灵敏系数CC=IoG.3.2喉道宽度引入的标准不确定度分量的评定用钢直尺测量喉道宽度，测量结果见表G1。表G.1喉部宽度测量数据测量次数123456789IO测量宽度/m0.2510.2510.2520.2490.2480.2480.250.250.2510.251平均喉部宽度：-Ib=Ybi=0.250m。钢直尺最大允许误差0.5mm,引入不确定度分量以)=O5/=O000289mo钢直尺
