JJG 226-2001 雙金屬溫度計檢定規(guī)程

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中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程

JJG226—2001

雙金屬溫度計

BimetallicThermometers

2001—06—05發(fā)布2001—10—01實施

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布

JJG226—2001

JJG226–2001

代替JJG226–1989

雙金屬溫度計檢定規(guī)程

VerificationRegulationof

BimetalThermometer

本規(guī)程經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局于2001年06月05日批準(zhǔn)，并自2001年10月01日起施行。

歸口單位：全國溫度工作器具計量技術(shù)委員會

起草單位：天津市計量技術(shù)研究所

本規(guī)程委托全國溫度工作器具計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋

JJG226—2001

本規(guī)程主要起草人：

王美華（天津市計量技術(shù)研究所）

蔣靜（天津市計量技術(shù)研究所）

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目錄

1范圍············································（1）

2引用文獻(xiàn)········································（1）

3術(shù)語············································（1）

4概述············································（1）

5計量性能要求····································（1）

6通用技術(shù)要求····································（3）

7計量器具控制····································（4）

附錄A雙金屬溫度計檢定記錄格式····················（11）

附錄B數(shù)據(jù)處理舉例································（12）

附錄C誤差分析實例································（13）

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雙金屬溫度計檢定規(guī)程

1范圍

本規(guī)程適用于測量范圍在-80∽+500℃，由雙金屬元件和護(hù)套組成溫度檢測元件且具有圓形表盤的雙金屬溫度計（以下簡稱溫度計）的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。

2引用文獻(xiàn)

本規(guī)程引用文獻(xiàn)：

JJF1059—1999《測量不確定度評定與表示》

JB/T8803—1998《雙金屬溫度計》

使用本規(guī)程時應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。

3術(shù)語

3．1可調(diào)角雙金屬溫度計

可以調(diào)整指示裝置與檢測元件軸線之間角度0∽90°的雙金屬溫度計。

3．2電接點雙金屬溫度計

一種帶緩行開關(guān)式電氣接觸裝置的雙金屬溫度計。

4概述

雙金屬溫度計用膨脹系數(shù)不同的兩種金屬（或合金）片牢固結(jié)合在一起組成感溫元件，一般繞制成螺旋形，見圖1所示，其一端（自由端）裝有指針。當(dāng)溫度變化時，感溫元件曲率發(fā)生變化，自由端旋轉(zhuǎn)，帶動指針在度盤上指示出溫度數(shù)值。

5計量性能要求

1

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5．1溫度計的準(zhǔn)確度等級和允許誤差（允許誤差限）應(yīng)符合表1的規(guī)定。

5．2角度調(diào)整誤差

可調(diào)角溫度計因角度調(diào)整引起的示值變化應(yīng)不超過其量程的1.0℅。

表1

準(zhǔn)確度等級

最大允許誤差（量程的℅）/℃

1.0

±1.0

1.5

±1.5

2.0

±2.0

2.5

±2.5

4.0

±4.0

5．3回差

溫度計的回差應(yīng)不大于最大允許誤差的絕對值。

5．4重復(fù)性

溫度計的重復(fù)性應(yīng)不大于最大允許誤差絕對值的1/2。

5．5設(shè)定點誤差

電接點溫度計其設(shè)定點應(yīng)不大于最大允許誤差的1.5

5．6切換差

電接點溫度計，其切換差應(yīng)不不大于最大允許誤差絕對值的1.5倍。

2

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5．7切換重復(fù)性

電接點溫度計，其切換重復(fù)性應(yīng)不大于最大允許誤差絕對值的1/2。

5．8熱穩(wěn)定性

首次檢定的溫度計在測量上限保持表2規(guī)定的時間后，其示值誤差仍應(yīng)符合本規(guī)程5.1的規(guī)定。

表2

測量上限（℃）

保持時間（h）

300

24

400

12

500

4

6通用技術(shù)要求

6．1外觀

6．1．1溫度計各部件裝配要牢固，不得松動，不得有銹蝕，保護(hù)套應(yīng)牢固、均勻和光潔。

6．1．2溫度計表頭所用的玻璃或其它透明材料應(yīng)保持透明，不得有防礙正確讀數(shù)的缺陷或損傷。

6．1．3溫度計表盤上的刻線、數(shù)字和其它標(biāo)志應(yīng)完整、清晰、正確。

6．1．4溫度計指針應(yīng)遮蓋（伸入）最短分度線的1/4∽3/4，指針指示端寬度不應(yīng)超過最短分度線的寬度。

6．1．5溫度計指針與度盤平面間的距離不應(yīng)大于5mm，但不應(yīng)觸及度盤，對于可調(diào)角雙金屬溫度計該項檢查應(yīng)在從軸向（或徑向）位置到徑向（或

3

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軸向）位置的全過程中進(jìn)行。

6．1．6溫度計表盤上應(yīng)標(biāo)有制造廠名（或廠標(biāo)）、型號、出廠編號、國際實用溫標(biāo)攝氏度的符號“℃”、準(zhǔn)確度等級、制造年月以及計量器具制造許可證標(biāo)志和編號。電接點溫度計還應(yīng)在度盤或外殼上標(biāo)明接點額定功率、接點最高工作電壓（交流或直流）、最大工作電流，接地端子“⊥”的標(biāo)志。

6．2絕緣電阻

在環(huán)境溫度為15∽35℃，相對濕度≤85℅條件下，電接點溫度計的輸出端子與接地端子（或外殼）之間以及各輸出絕緣電阻應(yīng)不小于表3的規(guī)定值。

表3

額定電壓/V

直流試驗電壓/V

絕緣電阻/MΩ

24DC

100

7

220AC

500

20

6計量器具控制

計量器具控制包括：首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。

7．1檢定條件

7．1．1檢定用設(shè)備

7．1．1．1標(biāo)準(zhǔn)器

檢定溫度計的標(biāo)準(zhǔn)器根據(jù)測量范圍可分別選用二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計，二等標(biāo)準(zhǔn)汞基溫度計、標(biāo)準(zhǔn)銅—銅鎳熱電偶和二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計。7．1．1．2配套設(shè)備

4

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a)恒溫槽，技術(shù)性能如表4所示。

表4℃

恒溫槽名稱

使用溫度范圍

工作區(qū)域最大溫差

工作區(qū)域水平溫差

酒精低溫槽（1）

-80∽室溫

0.3

0.15

水恒溫槽（2）

室溫∽+95

0.1

0.05

油恒溫槽（3）

+95∽+300

0.2

0.1

高溫槽

+300∽+500

0.4

0.2

注：（1）、（2）、（3）也可選用技術(shù)性能相同的其它恒溫槽。

b)當(dāng)選用標(biāo)準(zhǔn)銅—銅鎳熱電偶或二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)選用0.02級低電勢電位差計及配套設(shè)備，或同等標(biāo)準(zhǔn)的其它電測設(shè)備。

c)冰點槽

d)讀數(shù)放大鏡（5∽10倍）。

e)讀數(shù)望遠(yuǎn)鏡

f)100v或500v的兆歐表

7．1．2檢定環(huán)境條件

7．1．2．1溫度：15∽35℃，相對濕度：≤85℅。

7．1．2．2所用標(biāo)準(zhǔn)器和電測設(shè)備工作的環(huán)境應(yīng)符合其相應(yīng)規(guī)定的條件。

7．2檢定項目

溫度計的檢定項目見表5。

7．3檢定方法

7．3．1外觀檢查

用目力觀察溫度計應(yīng)符合本規(guī)程第6.1的規(guī)定，后續(xù)檢定和使用中檢

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驗的溫度計允許有不影響使用和正確讀數(shù)的缺陷。

表5

檢定項目

首次檢定

后續(xù)檢定

使用中檢驗

外觀

+

+

+

示值誤差

+

+

+

角度調(diào)整誤差

+

+

+

回差

+

+

+

重復(fù)性

+

-

-

設(shè)定點誤差

+

+

+

切換差

+

+

+

切換重復(fù)性

+

-

-

熱穩(wěn)定性

+

-

-

絕緣電阻

+

+

+

注：表中“+”表示必須檢定，“-”表示可不檢定。亦可根據(jù)用戶要求進(jìn)行檢定。

7．3．2絕緣電阻

用額定直流電壓為表3規(guī)定值的兆歐表分別測量輸出端子之間、輸出端子與接地端子之間的絕緣電阻，應(yīng)符合本規(guī)程6.2的規(guī)定。

7．3．2示值誤差

7．3．3．1溫度計的浸沒長度應(yīng)符合產(chǎn)品使用說明書的要求或按全浸檢定。

7．3．3．2首次檢定的溫度計，檢定點應(yīng)均勻分布在整個測量范圍上（必須包括測量上、下限），不得少于四點。有0℃點的溫度計應(yīng)包括0℃點。

7．3．3．3后續(xù)檢定和使用中檢驗的溫度計，檢定點應(yīng)均勻分布在整個測量范圍上（必須包括測量上、下限），不得少于三點。有0℃點的溫度計應(yīng)包括0℃點。

7．3．3．4溫度計的檢定應(yīng)在正、反兩個行程上分別向上限或下限方向

逐點進(jìn)行。測量上、下限值時只進(jìn)行單行程檢定。

6

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7．3．3．5在讀被檢溫度計示值時，視線應(yīng)垂直于度盤。使用放大鏡讀

數(shù)時，視線應(yīng)通過放大鏡中心。讀數(shù)時應(yīng)估計到分度值的1/10。

7．3．3．6可調(diào)角溫度計的示值檢定應(yīng)在其軸向位置進(jìn)行。

7．3．3．70℃點的檢定

將溫度計的檢測元件插入盛有冰、水混合物的冰點槽中，待示值穩(wěn)定后既可讀數(shù)。

7．3．3．8其它各點的檢定

將被檢溫度計的檢測元件與標(biāo)準(zhǔn)溫度計插入恒溫槽中，待示值穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)。在讀數(shù)時，槽溫偏離檢定點溫度不得超過±2.0℃（以標(biāo)準(zhǔn)溫度計為準(zhǔn)），分別記下標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢溫度計正、反行程的示值。在讀數(shù)過程中，當(dāng)槽溫不超過300℃時，其槽溫變化不應(yīng)大于0.1℃，槽溫超過300℃時，其槽溫變化不應(yīng)大于0.5℃。電接點溫度計在進(jìn)行示值檢定時，應(yīng)將其上、下限設(shè)定指針分別置于上、下限以外的位置上。

溫度計的示值誤差應(yīng)符合本規(guī)程5.1的規(guī)定。

7．3．4角度調(diào)整誤差

角度調(diào)整誤差的檢定在室溫下進(jìn)行，可調(diào)角溫度計從軸項（或徑向）位置調(diào)整到徑向（或軸向）位置的過程中所產(chǎn)生的溫度計示值的最大變化量為角度調(diào)整誤差。應(yīng)符合本規(guī)程5.2的規(guī)定。

7．3．5回差

溫度計回差的檢定與示值檢定同時進(jìn)行（檢定點除上限值和下限值外），在同一檢定點上正、反行程示值的差值，既為溫度計回差，應(yīng)符合本規(guī)程5.2的規(guī)定。

7

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7．3．6重復(fù)性

溫度計在正或反行程示值檢定中，在各檢定點上分別重復(fù)進(jìn)行多次（至少三次）示值檢定，計算出各點同一行程示值之間的最大差值既為溫度計的重復(fù)性，應(yīng)符合本規(guī)程5.4的規(guī)定。

7．3．7設(shè)定點誤差

7．3．7．1首次檢定的電接點溫度計設(shè)定點誤差的檢定應(yīng)在量程的10℅，50℅和90℅的設(shè)定點進(jìn)行，在每個設(shè)定點上，以正、反行程為一個循環(huán)，檢定應(yīng)至少進(jìn)行三個循環(huán)。

7．3．7．2將被檢測電接點溫度計接到信號電路中，然后緩慢改變恒溫槽溫度（溫度變化應(yīng)大于1℃/min），使接點產(chǎn)生閉合和斷開的切換動作（信號電路接通和斷開）。在動作瞬間，讀取的標(biāo)準(zhǔn)溫度計示值，既為接點正行程和反行程的上切換值和下切換值。如此進(jìn)行三個循環(huán)。

7．3．7．3計算上切換值平均值和下切換值平均值做為切換中值。

7．3．7．4設(shè)定點誤差是由切換中值與設(shè)定點溫度值之間的差值來確定。設(shè)定點誤差應(yīng)符合本規(guī)程5.5的規(guī)定。

7．3．7．5后續(xù)檢定和使用中檢驗的電接點溫度計設(shè)定點誤差允許只在一個溫度點上進(jìn)行，該設(shè)定點溫度可根據(jù)用戶要求而定。

7．3．7．6后續(xù)檢定和使用中檢驗的電接點溫度計在進(jìn)行設(shè)定點誤差檢定時，允許只進(jìn)行正、反行程一個循環(huán)的試驗，以其上切換值和下切換值的平均值作為切換中值，設(shè)定點誤差是由切換中值與設(shè)定點溫度值之間的差值來確定。若對檢定結(jié)果產(chǎn)生疑義需仲裁時，可增加一個循環(huán)的試驗。計算上切換值平均值和下切換值平均值的平均值作為切換中值，并計算出

8

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設(shè)定點誤差。應(yīng)符合本規(guī)程5.5的規(guī)定。

7．3．8切換差

7．3．8．1首次檢定的溫度計，其切換差的檢定與設(shè)定點誤差的檢定同時進(jìn)行，在同一設(shè)定點上，上切換值平均值與切換值平均值之差值既為該點的切換差。應(yīng)符合本規(guī)程5.6的規(guī)定。

7．3．8．2后續(xù)檢定和使用中檢驗的電接點溫度計，在其設(shè)定點上，上切換值與下切換值之差值既為切換差。應(yīng)符合本規(guī)程5.6的規(guī)定。

7．3．9切換重復(fù)性

首次檢定的溫度計，分別計算出在同一設(shè)定點上測得的上切換值之間的最大差值和下切換值之間的最大差值，取其中最大值作為切換重復(fù)性。應(yīng)符合本規(guī)程5.7的規(guī)定。

7．3．10熱穩(wěn)定性

對首次檢定的溫度計經(jīng)過示值檢定后，將其插入恒溫槽中，在上限溫度（波動不大于±2℃）持續(xù)表2所規(guī)定的時間后，取出冷卻到室溫，再做第二次示值檢定。計算各點的示值誤差，應(yīng)符合本規(guī)程5.8的規(guī)定。

7．3．11被檢溫度計示值誤差的計算

7．3．11．1當(dāng)選用二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計、二等標(biāo)準(zhǔn)汞基溫度計做標(biāo)準(zhǔn)時：

恒溫槽實際溫度=標(biāo)準(zhǔn)溫度計示值+該溫度計的修正值

被檢溫度計的示值誤差=被檢溫度計示值–恒溫槽實際溫度

7．3．11．2當(dāng)選用標(biāo)準(zhǔn)銅—銅鎳熱電偶做標(biāo)準(zhǔn)時：

被檢溫度計的示值誤差=被檢溫度計示值–恒溫槽實際溫度

恒溫槽實際溫度按（1）式計算

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式中：（1）

式中：—檢定點名義溫度，℃；

—實測時測得的相應(yīng)于溫度時的熱電動勢

與按證書上給出的熱電關(guān)系式計算的在檢定點名義溫度時的熱電動勢之差，；

—檢定點熱電動勢變化率，/℃。

在0℃以下時：

—證書上給出的熱電關(guān)系式的系數(shù)；

在0℃以下時：

—證書上給出的熱電關(guān)系式的系數(shù)；

7．4檢定結(jié)果的處理

經(jīng)檢定合格的溫度計發(fā)給檢定證書；經(jīng)檢定不合格的溫度計發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目。

7．5檢定周期

溫度計的檢定周期，應(yīng)根據(jù)具體使用情況確定，一般不超過1年。

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附錄A

雙金屬溫度計檢定記錄格式

送檢單位：

生產(chǎn)廠：

證書編號：

出廠編號：

測量范圍：℃

型號規(guī)格：

準(zhǔn)確度：

分度值：℃

標(biāo)準(zhǔn)器：

編號：

外觀檢查：

絕緣電阻：MΩ

環(huán)境溫度：℃

濕度：℅RH

示值檢定

檢定點名義溫度/℃

正行程

反行程

回差

角度調(diào)整

誤差

設(shè)定點誤差、切換差檢定

設(shè)定點溫度/℃

上接點

下接點

上切換值/℃

下切換值/℃

上切換值/℃

下切換值/℃

切換平均值/℃

切換中值/℃

設(shè)定點誤差/℃

切換差/℃

結(jié)論

檢定員：復(fù)合員：檢定日期：

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附錄B數(shù)據(jù)處理舉例

選用標(biāo)準(zhǔn)銅—銅鎳熱電偶做標(biāo)準(zhǔn)，對一支測量范圍為-40∽80℃、準(zhǔn)確度等級為1。5級、分度值為2.0℃的雙金屬溫度計，在-40℃點進(jìn)行檢定，計算被檢溫度計在該點的示值誤差。

B.1計算恒溫槽的實際溫度

已知：檢定點溫度=-40℃，標(biāo)準(zhǔn)銅—銅鎳熱電偶在檢定點附近實測的熱電動勢值=-1495；由標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書可差得

℃=-1480，

V

V/℃

恒溫槽的實際溫度

℃

B2被檢溫度計在-40℃的示值誤差

已知：在檢定點名義溫度-40℃時，被檢溫度計示值為-40.8℃

被檢溫度計的示值誤差=被檢溫度計示值-恒溫槽的實際溫度

=-40.8-（40.4）

=-0.4℃

B3被檢溫度計測量范圍為-40∽80℃，其量程為120℃，準(zhǔn)確度等級為1.5級。由規(guī)程表1中可得其最大允許誤差為±1.8℃。經(jīng)計算該被檢溫度計在-40℃時，其示值誤差為-0.4℃，未超出最大允許誤差。

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附錄C

C.1概述

依據(jù)本規(guī)程的檢定方法，將二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計和被檢雙金屬溫度計一起置于恒溫槽中，采用比較法進(jìn)行檢定。由于恒溫槽內(nèi)溫場狀況不同，在300℃時其溫差最大。對一支測量范圍為0∽300℃、準(zhǔn)確度等級為1.5級、分度值為5.0℃的雙金屬溫度計，在300℃點進(jìn)行檢定，經(jīng)計算可得到該支溫度計在300℃點的示值誤差，并對其進(jìn)行不確定度分析。

C.2數(shù)學(xué)模型

У=t-(T+A)

式中：У——雙金屬溫度計在300℃的示值誤差；

t——雙金屬溫度計在測量時的示值；

T——二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計的示值；

A——二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計在300℃的修正值。

C.3靈敏度系數(shù)

У/

У/

У/

C.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

C.4.1輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ（t）的評定

輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來源：

a)被檢雙金屬溫度計的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ（t1），用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。由于雙金屬溫度計的示值估讀到分度值的1/10，既

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0.5℃，所引起的誤差為.05/2=0.25℃。其分布為均勻分布，包含因子，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ（t1）=0.25/=0.15℃。

其估算值的可靠性約為10℅，則自由度（10℅）/2=50

b)被檢雙金屬溫度計的示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ（t2），用A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。

對三支測量范圍為0∽300℃、準(zhǔn)確度等級為1.5級、分度值為5.0℃的雙金屬溫度計分別在25℃、150℃、275℃溫度進(jìn)行10次重復(fù)性測量（均在正行程上進(jìn)行），如次得到9組（共90個）示值誤差數(shù)據(jù)，然后分別對每組計算實驗標(biāo)準(zhǔn)差Sⅰ，既：

S1=0.12℃S2=0.06℃S3=0.08℃S4=0.07℃S5=0.10℃

S6=0.06℃S7=0.06℃S8=0.06℃S9=0.06℃

Sⅰmax=0.12℃,自由度9×（10-1）=81

因為，和是互不相關(guān)的，所以

℃

自由度

C.4.2輸入量T的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

a)二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ（T1），二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計的示值應(yīng)估讀到1/10，既0.01℃，所引起的誤差為0.005℃，因為數(shù)值很小，可忽略不計。

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b)恒溫槽溫度波動引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ（T2），用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。恒溫槽溫度波動在讀數(shù)過程中其變化最大不超過0.1℃，其分布為反正弦分不，包含因子，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為μ（T2）=（0.1/2）/=0.04℃。

其估算值的可靠性約為20℅，則自由度=（20℅）/2=12

c)恒溫槽溫場不均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ（T3），用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。恒溫槽在300℃其溫場的最大溫差不超過0.2℃，其分布為均勻分布，包含因子，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為μ（T3）=（0.2/2）/=0.06℃。

其估算值的可靠性約為20℅，則自由度=（20℅）/2=12

因為，μ（T2）和μ（T3）是互不相關(guān)的，所以

℃

自由度

C.4.3輸入量A的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

a)二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ（A1），用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。從二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計檢定規(guī)程中可知在300℃時的示值檢定結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為0.06℃，置信概率為99℅，包含因子，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為μ（A2）=0.06/2.58=0.02℃。

b)二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

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，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正所引入的誤差為0.06℃，該誤差分布為均勻分布，包含因子，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為μ（A3）=0.06/=0.03℃。

其估算值的可靠性約為20℅，則自由度=（20℅）/2=12

因為，μ（A1）和μ（A2）是互不相關(guān)的，所以輸入量A的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

℃

自由度

C.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

C.5.1