雙金屬溫度計測量結果不確定度評定

1、第第1頁共5頁第第1頁共5頁雙金屬溫度計測量結果不確定度評定依據(jù)文件JJF1059-1999測量不確定度評定與表示；116226-2001雙金屬溫度計檢定規(guī)程；檢定/校準方法測量的環(huán)境條件：溫度：(1535),相對濕度：W85%RH。測量標準及其主要技術要求：標準水銀溫度計；恒溫水槽、恒溫油槽、低溫槽：工作區(qū)域最大溫差0.2，工作區(qū)域水平溫差0.1。被測對象及其主要性能：被校準雙金屬溫度計的分度值分類見表1。溫度計分類雙金屬溫度計分度值0.51.02.05.010.0溫度范圍-30300下面以測量范圍為(0300)、準確度等級為1.5級、分度值為5.0的雙金屬溫度計為被測對象，雙金屬溫度計在(

2、0300)范圍內誤差不超過士(a%X量程)，即誤差不超過4.5。測量300這一溫度點的測量結果不確定度。評定結果的使用：本測量不確定度評定可直接用于重復性條件下和復現(xiàn)性條件下的測量結果。數(shù)學模型y=t-T+A)式中：y雙金屬溫度計在300點的示值誤差；t雙金屬溫度計在測量時的示值；T標準水銀溫度計的示值；A標準水銀溫度計在300的修正值。方差和靈敏度系數(shù)靈敏度系數(shù)：ci=dy/dt=1c2=Sy/dT=-1c=dy/d.A=-14.2方差公式：u(y)=.u2(t)+u2T)+u2(A)c5輸入量標準不確定度u(y)評定c5.1輸入量t的標準不確定度u(t)評定：輸入量t的標準不確定度主要來源

3、：被檢雙金屬溫度計的示值估讀引入的標準不確定度第第1頁共5頁第第3頁共5頁u(t)，示值重復性引入的標準不確定度u(t)。5.1.1被檢雙金屬溫度計的示值估讀引入的標準不確定度u(t)，用B類標準不確定度評定。1由于雙金屬溫度計的示值估讀到其分度值的1/10，即0.5，則不確定度區(qū)間半寬為0.5，按均勻分布處理，包含因子K=33,其標準不確定度u(t)=0.5/c3=0.29C。1估計其不可靠性為10%,則自由度v(t)=(10%)-/2=50。15.1.2被檢雙金屬溫度計的示值重復性引入的標準度u(t)，用A類標準不確定度評定：2對一支測量范圍為(0300)、準確度等級為1.5級、分度值為5

4、.0的被檢雙金屬溫度計在300溫度各進行10次重復性測量(均在正行程上進行)，得到測量列()：299.0,298.5,298.5,299.0,299.0,298.5,298.5,299.0,299.5,300.0。WI-xk單次實驗標準差：S=:=0.5010-1u(t)=S=0.502自由度v(t)=9x(101)=812因為，u(t)和u(t)是互不相關的，所以2u(t)=.u2(t)+u2(t)=0.5812自由度u4(t)二114u4(t)u4(t)1-+2-v(t)v(t)125.2輸入量T的標準不確定度u(T)的評定:5.2.1標準水銀溫度計的示值估讀引入的標準不確定度到分度值的1

5、/10。即0.01，則不確定度區(qū)間半寬為u(T)，標準水銀溫度計的示值應估讀10.01,因為數(shù)值很小，可忽略不計。5.2.2恒溫槽溫度波動引入的標準不確定度u(T)，恒溫槽溫度波動在讀數(shù)過程中其變化最大2不超過0.1,其分布為反正弦分布，包含因子K=v2，其標準不確定度:uT)=(0.1/2)/、.：2=0.04C2估計其不可靠性為20%,則自由度v（T）=（20%2/2=1225.2.3恒溫槽溫場不均勻性引入的標準不確定度uT），用B類標準不確定度評定。恒溫槽在3300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K=3，其標準不確定度為uT）=（0.2/2）/73=0.06C。3

6、估計其不可靠性為20%，則自由度v（T）=（20%b/2=12。33u6=.尸F(xiàn)=0.07因為，uT3u6=.尸F(xiàn)=0.07自由度(7)u4T)vT)=ff-=18u4Tu4T)m+m235.3輸入量A的標準不確定度u(A)的評定：標準水銀溫度計修正值引入的標準不確定度u“），用B類標準不確定度評定。從標準水銀溫度計檢定規(guī)程中可知在300時的示值檢定結果的擴展不確定度0.06，置信概率為99%，包含因子k=2.58，其標準不確定度u（A）=0.06/2.58=0.02。自由度vtb。1標準溫度計在周期內不作零位修正所引入的標準不確定度，用B類標準不確定度評定。標準溫度計在周期內不作零位修正所引

7、入的誤差為0.08,該誤差分布均于分布，包含因子K=3,其標準不確定度u（A）=0.08/V3=0.05。2估計其不可靠性為20%，則自由度v（A）=（20%卜/2=12。2因為，u（A）和u（A）是互不相關的，所以輸入量A的標準不確定度TOC o 1-5 h z12u（A）=；：u2（A）+u2（A）=0.05C112自由度：v（A）=u4Q）.）=12u4A）u4A）m+m126合成標準不確定度6.1標準不確定度匯總表序號i標準不確定度分量u(x)i不確定度來源Ki標準不確定度值u(x)ic=d/dxiyicxu(x)ii自由度Vi1u(t)輸入量t引入的誤差/0.5810.38114u(

8、t)1示值估讀引入的不確定度拒0.2950u(t)2示值重復性引起的不確定度/0.50812u(T)輸入量T引入的誤差/0.07-10.0718u(T)1標準水銀溫度計的估讀T1/0.01,因為數(shù)值很小可以忽略忽略/u(T)2恒溫槽溫度波動T2&0.040.0412u(T3)恒溫槽溫場不均勻性T3V30.060.06123u(A)輸入量人引入的誤差/0.05-10.0512u(A)i標準水銀溫度計修正值A1拒0.020.029u(A)2標準水銀溫度計不作零位修正值A2/0.050.0512i誤差或不確定度來源的序號；X第1個自變量或輸入估計值；。一一X的誤差分散區(qū)間半寬，極限誤差或擴展不確定度

9、；k覆蓋因子或置信因子；iu(X)=a/k輸入8類標準不確定度；若用統(tǒng)計方法獲得時，稱為A類標準不確定度;i1i。,一一靈敏度系數(shù)u(y)=cu(X)輸出標準不確定度分量；iii第第1頁共5頁第第1頁共5頁v自由度i6.2合成標準不確定度計算以上所分析的各項標準不確定度分量是互不相關的，所以其合成標準不確定度為：u(y)=Ju2(t)+u2T)+u2(A)=0.59c7有效自由度V二125efZ(cu%/viii8擴展不確定度擴展不確定度的計算：U=k義u(y)則：cU=k*u(y)=2.0X0.591.2c9根據(jù)以上同樣的方法，對不同分度值的雙金屬溫度計在不同測量溫度點上不確定度評定如下表所

10、示。單位：檢定溫度點U(k=2)分度值0.5分度值1.0分度值2.0分度值5.0分度值10.0-300.50.50.71.22.0-200.50.50.71.22.0-100.50.50.71.22.000.50.50.71.22.0100.50.50.71.22.0200.50.50.71.22.0300.50.50.71.22.0400.50.50.71.22.0500.50.50.71.22.0600.50.50.71.22.0700.50.50.71.22.0800.50.50.71.22.0900.50.50.71.22.01000.50.50.71.22.01100.50.50.71.22.01200.50.50.71.22.01300.50.50.71.22.01400.50.50.71.22.01500.50.50.71.22.01600.50.50.71.22.01700.50.50.71.22.01800.50.50.71.22.01900.50.50.71.22.02000.50.50.71.22.02100.50.50.71