雙金屬溫度計(jì)測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定

雙金屬溫度計(jì)測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定依據(jù)文件1.1《JJF1059-1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》；1.2《JJG226-2001雙金屬溫度計(jì)檢定規(guī)程》；1.3《編制測(cè)量不確定度評(píng)定作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》。檢定/校準(zhǔn)方法2.1測(cè)量的環(huán)境條件： 溫度：（15～35）℃，相對(duì)濕度：≤85％RH。2.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其主要技術(shù)要求：二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)恒溫油槽：工作區(qū)域最大溫差0.2℃，工作區(qū)域水平溫差 0.1℃；冰點(diǎn)器。2.3被測(cè)對(duì)象及其主要性能：測(cè)量范圍為（0-300）℃、準(zhǔn)確度等級(jí)為1.5級(jí)、分度值為5.0℃的被檢雙金屬溫度計(jì);其誤差不超過(guò)±（a%×量程）℃。（a：為準(zhǔn)確度等級(jí)）2.4評(píng)定結(jié)果的使用：本測(cè)量不確定度評(píng)定可直接用于重復(fù)性條件下和復(fù)現(xiàn)性條件下的測(cè)量結(jié)果。數(shù)學(xué)模型y t T A式中： y——雙金屬溫度計(jì)在 300℃點(diǎn)的示值誤差；——雙金屬溫度計(jì)在測(cè)量時(shí)的示值；——二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值；A——二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)在 300℃的修正值。方差和靈敏度系數(shù)4.1靈敏度系數(shù)：c1y/t1c3y/A1c2y/T14.2方差公式：uc(y)u2tu2Tu2A輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucy評(píng)定5.1輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t)評(píng)定：輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來(lái)源：被檢雙金屬溫度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t1)，示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t2)。5.1.1被檢雙金屬溫度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度()，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定：ut1由于雙金屬溫度計(jì)的示值估讀到其分度值得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k3,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t1)0.5/30.29C。第1頁(yè) 共5頁(yè)估計(jì)其不可靠性為 10%，則自由度v(t1) （10%）-2/2=505.1.2 被檢雙金屬溫度計(jì)的示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(t2), 用A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。對(duì)一支測(cè)量范圍為（0-300）℃、準(zhǔn)確度等級(jí)為1.5級(jí)、分度值為5.0℃的被檢雙金屬溫度計(jì)在300℃溫度各進(jìn)行10次重復(fù)性測(cè)量（均在正行程上進(jìn)行），得到測(cè)量列（℃）：299.0,299.0,298.5,298.5,299.0,298.5,298.5,299.0,299.0,299.0單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差： S

102xixi10.26℃101對(duì)這支溫度計(jì)分別在100℃，200℃溫度點(diǎn)各進(jìn)行10次重復(fù)性測(cè)量，對(duì)另二支測(cè)量范圍為（0-300℃），準(zhǔn)確度等級(jí)1.5級(jí)、分度值為5.0℃雙金屬溫度計(jì)分別在100℃，200℃，300℃溫度計(jì)各進(jìn)行10次重復(fù)性測(cè)量（均在正行程上進(jìn)行），如此得到9組（共90個(gè)）示值誤差數(shù)據(jù)，然后分別對(duì)每組計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差 Si，即S1=0.26℃ S2=0.21℃ S3=0.16℃ S4=0.24℃S5=0.21℃ S6=0.26℃ S7=0.24℃ S8=0.21℃ S9=0.16℃ut2=Simax=0.26℃自由度v(t2) 9 10 1 81因?yàn)?，u(t1)和ut2是互不相關(guān)的，所以u(píng)tu2t1u2t20.39C自由度vtu4t4(t1)117uu4(t2)v(t1)v(t2)5.2輸入量T的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(T)的評(píng)定：5.2.1二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(T1)，二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值應(yīng)估讀到分度值的1/10。即0.01℃，所引起的誤差0.005℃,因?yàn)閿?shù)值很小，可忽略不計(jì)。5.2.2恒溫槽溫度波動(dòng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(T2)，恒溫槽溫度波動(dòng)在讀數(shù)過(guò)程中其變化最大不超過(guò)0.1℃，其分布為反正弦分布，包含因子K2,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度第2頁(yè) 共5頁(yè)uT20.1/2/20.04C。估計(jì)其不可靠性為20%，則自由度vT220%2/212。5.2.3恒溫槽溫場(chǎng)不均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uT3，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。恒溫槽在300℃其溫場(chǎng)的最大溫差不超過(guò)0.2℃，其分布為均勻分布，包含因子K3，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uT30.2/2/30.06C。估計(jì)其不可靠性為20%，則自由度vT320%2/212。因?yàn)?，uT2和uT3是互不相關(guān)的，所以u(píng)T u2T2 u2T3 0.07C自由度u4T18vTu4u4T2T3vT2vT35.3輸入量A的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA的評(píng)定：5.3.1二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA1，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。從二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)檢定規(guī)程中可知在300℃時(shí)的示值檢定結(jié)果的擴(kuò)展不確定度0.06℃，置信概率為99%，包含因子k=2.58，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA10.06/2.580.02℃。自由度v。5.3.2 二等水銀溫度計(jì)在周期內(nèi)不作零位修正所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。二等水銀溫度計(jì)在周期內(nèi)不作零位修正所引入的誤差為 0.08℃,該誤差分布均于分布，包含因子K3,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA20.08/30.05℃。估計(jì)其不可靠性為20%，則自由度vA220%2/212。因?yàn)?，uA1和uA2是互不相關(guān)的，所以輸入量A的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uAu2A1u2A20.05C自由度vAu4A12u4A1u4A2vA1vA2第3頁(yè) 共5頁(yè)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度6.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不序確定度不確號(hào)分量定度iuxi來(lái)源

標(biāo)準(zhǔn)不確自由定度值ciy/xi度iciuxiuxiiu(t)u(t1)u(t2)u(T)u(T1)2u(T2)u(T3)u(A)u(A1)

輸入量t引入的誤差示值估讀引入的不確定度示值重復(fù)性引起的不確定度輸入量T引入的誤差二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的估讀T1恒溫槽溫度波動(dòng)T2恒溫槽溫場(chǎng)不均勻性T3輸入量 A引入的誤差二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)修正值A(chǔ)1

/0.39℃10.39℃11730.15℃0.15℃50/0.26℃0.26℃810.07℃-10.07℃180.01℃,因忽略為數(shù)值很小可以忽略0.04℃0.04℃1230.06℃0.06℃12/0.05℃-10.05℃1230.02℃0.02℃3 二等標(biāo)準(zhǔn)水 0.05℃ 0.05℃ 12銀溫度計(jì)不u(A2) 作零位修正值A(chǔ)2——誤差或不確定度來(lái)源的序號(hào)；Xi——第i個(gè)自變量或輸入估計(jì)值；ai——Xi的誤差分散區(qū)間半寬，極限誤差或擴(kuò)展不確定度；第4頁(yè) 共5頁(yè)ki——覆蓋因子或置信因子；uXi a1/ki——輸入B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度；若用統(tǒng)計(jì)方法獲得時(shí)，稱為 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度；ci——靈敏度系數(shù)ui(y) ciuXi——輸出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；vi——自由度6.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算以上所分析的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量是互不相關(guān)的，所以其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uc(y)u2tu2Tu2A=0.40℃7有效自由度：u4y=128ceff4/cuiii擴(kuò)展不確定度：擴(kuò)展不確定度的計(jì)算：Ukucy被檢雙金屬溫