为了实现亚角秒级圆分度器件的高精度校准, 建立了基于角度计量转台和自准直仪的角度测量系统, 研究了基于无实物基准的圆分度误差检测方法和控制测量系统引入误差的策略。简要介绍了基于真空预载气浮支承和超声马达驱动的自研转台的结构, 搭建了整个测量系统。利用圆封闭原理和最小二乘原理分析了圆分度误差的测量算法, 讨论了测量过程的误差来源, 并分析了抑制各误差源的方法。最后, 在构建的测量系统上测量了多齿分度台的圆分度误差, 并对测量不确定度进行了分析。实验结果表明: 自研计量转台和被校多齿分度台的最大圆分度误差分别为0.12″和0.15″, 测量不确定度为0.05″(k=2)。通过比对, 表明测量系统能够实现亚角秒级圆分度误差的高精度校准。

为了实现工件圆度误差的不确定度评定，对基于三坐标测量机的工件圆度轮廓数据的采样策略、圆度评定方法及不确定度评定方法进行研究。首先，根据工件圆度轮廓特征进行实验测量，获取不同工件的多个样本。接着，基于最小二乘法和微分进化优化算法对样本的圆度误差进行了误差评定。然后，在分析比较误差大小的基础上，说明了采用的采样策略和微分进化评定算法。最后，基于圆度误差评定结果运用了测量不确定度表示指南（GUM）和蒙特卡洛方法（MCM）进行不确定度评定。实验结果表明: 微分进化算法与最小二乘法相比均值差最大达到1.1 μm， MCM方法比GUM方法得到的标准不确定度均值小0.02 μm。合理的采样点数、微分进化算法及MCM不确定度评定方法可以得到更稳定可靠、精度高的评定结果。

针对加速器工业CT线性尺寸测量的不确定度评定，建立了工业CT尺寸测量模型，对测量中不确定度的主要来源进行分析，基于测量不确定度表示指南(GUM)法对工业CT线性尺寸测量不确定度评定进行研究。以6 MeV高能工业CT系统尺寸测量为例，分析了长度样块线性尺寸测量各主要的不确定度分量，对尺寸测量的不确定度进行评定，最终得出具有包含概率为0.99的扩展不确定度为0.09 mm，结果体现了工业CT尺寸测量的精度和可靠性，为工业CT尺寸测量结果的可靠度提供参考依据。

由于被测对象相距较远, 高精度的公共测量基准难以建立, 因此大尺寸空间角测量的难度较大。为了解决大尺寸条件下空间角的现场测量问题, 提出一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法。首先, 阐述了大尺寸空间角的测量原理并且设计了测量系统。然后, 对测量系统中基于二维振镜的光轴指向不确定度进行了研究, 重点分析了各类误差对光轴指向不确定度的影响。最后, 利用蒙特卡洛仿真对各项误差所引起的光轴指向不确定度进行评定, 为光轴跟踪装置的误差分配及其指向精度的现场评估等工作奠定了基础。

红外热像仪广泛应用于质量控制、安全检测等领域, 为保证其测温的准确可靠, 建立了红外热像仪测温精度校准装置, 并对该校准装置进行了重复性试验、稳定性考核以及测量不确定度评定, 通过采用传递比较法验证了该校准装置校准结果的可信度和测量不确定度的合理性, 从而验证了该校准装置的校准能力, 即可以开展相应等级的红外热像仪的测温精度校准工作。

以Ar+Kr+激光器、He-Ne激光器和半导体泵浦激光器作为光源，利用激光稳功率装置以及闭环机械制冷型低温辐射计，校准了硅陷阱探测器的绝对光谱响应率。在硅探测器的光谱响应范围400~1 100 nm内，选择476.1 nm、488 nm、514.7 nm、521 nm、568 nm、632.8 nm、647.1 nm、1064 nm共8条谱线进行了实验研究。实验数据表明，绝对光谱响应率的测量不确定度为可见光波段优于0.02%，1 064 nm波长点优于0.03%。

采用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)对CO气体的浓度进行测量,应用整体二次谐波最小二乘法对测量信号的实验数据进行反演处理。基于可调谐二极管激光吸收光谱技术, 对CO在线监测仪测量结果的不确定度来源进行了分析, 采用直接评定法对各种因素引起的不确定度分量、标准不确定度和合成不确定度进行了评定。实验结果表明, 仪器示值引入的不确定度、标准气体浓度定值的不确定度以及环境温度变化和电源电压波动引入的不确定度是影响测量不确定度的主要因素。