05-膨胀聚笨乙烯板导热系数的不确定度评定.doc

上海济川 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定膨胀聚苯乙烯板导热系数测定的不确定度评定 按GB10294 -1988绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法重复6次测定膨胀聚苯乙烯板导热系数，计算实验标准差，同时对测试过程系统效应产生的不确定度分量进行评估，从而评定其不确定度。1测试原理和测试过程1.1测试原理 样品规格化处理后，按一定条件养护，先测量样品的厚度，再将其夹入仪器的热板和冷板之间，给热板一定功率加热，冷板冷却。通过测量两板计量部分的温度差，计算出样品的导热系数。1.2测试过程 将样品加工成30cm30cm的测试块，在一定的条件下养护，以百分表测量样品的厚度10次，取测量平均值作为样品厚度，上仪器测定。样品测厚度前处理加工养护仪器校准仪器测定养护标准样品结果 膨胀聚苯乙烯板导热系数测试流程图2建立数学模型 膨胀聚苯乙烯板导热系数式中：Q加热功率，W； d样品厚度，m； A样品计量面积，m2； TT1T2，热、冷板温度差。3不确定度分量的主要来源及其分析 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度主要有以下来源。3.1仪器校准的不确定度 包括导热系数参比板的不确定度及样品养护过程、加热功率、标样厚度测量（含百分表校准、厚度受检测温度变化的影响、厚度测量重复性）、测量时计量板与冷板温度差、计量受热面积、重复性实验等校准过程所引入的不确定度。3.2测量过程产生的不确定度 包括取样、样品养护过程、仪器的校准不确定度、加热功率、标样厚度测量（含百分表校准、厚度受检测温度变化的影响、厚度测量重复性）、测量时计量板与冷板温度差、计量受热面积、重复性实验等。4标准不确定度的评定4.1仪器校准的不确定度()4.1.1导热系数参比板的不确定度导热系数参比板(GSB Q30002-1997)为国家建材工业局标准化研究所提供，国家技术监督局批准，其平均温度298K时导热系数=0.03514778，置信区间95%，相对扩展不确定为2.5%。则导热系数参比板的标准不确定度为仪器校准共重复进行了4次，其记录如下：测量序号加热功率Q；W样品厚度d；m温度差；K测量结果；W/mK左右11.2380.025120.02119.9620.034421.2370.025320.06719.9880.034331.2350.025120.05519.9780.034341.2360.024920.04919.9760.034350.024760.025270.025080.024990.0248100.0250平均值1.2370.025020.04819.9760.0343标准偏差1.2910-31.7310-41.9510-21.0710-25.0010-54.1.2加热功率引入的不确定度4.1.3标样厚度测量导致的不确定度4.1.3.1由于厚度受检测温度变化的影响相对来说很小，可忽略不计，4.1.3.2由样品厚度测量重复性导致的不确定度分量4.1.3.3百分表导致的不确定度按GB10294 -1988的要求，我们采用百分表测量样品的厚度，测准确至0.01mm，按JJG 379一1995大量程百分表检定规程规定，该1级的百分表在050mm测量范围的准确度为0.01mm，所以百分表检定导致的不确定度（取矩形分布）： 所以：样品厚度测量导致的不确定度4.1.4测量温度差引入的不确定度 右边： 左边：4.1.5计量受热面积引入的不确定度因为仪器计量受热面积部分设计在仪器里面的，是固定大小的。构成整个仪器的一部分，所以其导致的不确定度已成为重复实验的一部分，含在重复实验中。4.1.6重复性实验引入的不确定度因此：仪器校准的不确定度为：4.2检测引入的不确定度4.2.1取样及样品养护 本实验是从一块120cm60cm的膨胀聚苯乙烯板上切下两块30cm30cm的试件，可认为样品是均匀的、代表性充分，由此所致的不确定度忽略不计。样品和标样按标准方法的要求，采用同条件养护，其导致的不确定度也很小，这里予以忽略。4.2.2仪器校准的不确定度仪器校准的不确定度已计算，见4.1。4.2.3样品测量引入的的不确定度样品共重复进行了6次，其记录如下：测量序号加热功率Q；W样品厚度d；m温度差；K测量结果；W/mK左右11.1520.030220.03219.9580.038421.1550.030120.06219.9990.038431.1520.030220.06920.0130.038341.1520.029820.04219.9840.038251.1520.029520.03219.9620.038361.1490.030320.04719.9960.038170.029780.029590.0302100.0302平均值1.1520.030020.04719.9850.0383标准偏差1.9010-33.1210-41.5410-22.1710-21.1710-44.2.4加热功率引入的不确定度因我公司采用平均测量3次，取平均结果，所以4.2.5标样厚度测量导致的不确定度4.2.5.1由于厚度受检测温度变化的影响相对来说很小，可忽略不计，4.2.5.2由样品厚度测量重复性导致的不确定度分量因我公司采用平均测量10次，取平均结果，所以4.2.5.3百分表导致的不确定度按GB10294 -1988的要求，我们采用百分表测量样品的厚度，测准至0.01mm，按JJG 379一1995大量程百分表检定规程规定，该1级的百分表在050mm测量范围的准确度为0.01mm，所以百分表检定导致的不确定度（取矩形分布）： 所以：样品厚度测量导致的不确定度4.2.6测量温度差引入的不确定度 右边： 因我公司采用平均测量3次，取平均结果，所以左边： 因我公司采用平均测量3次，取平均结果，所以4.2.7计量受热面积引入的不确定度因为仪器计量受热面积部分设计在仪器里面的，是固定大小的。构成整个仪器的一部分，所以其导致的不确定度已成为重复实验的一部分，含在重复实验中。4.2.8重复性实验引入的不确定度因我公司采用平均测量3次，取平均结果，所以因此：仪器校准的不确定度为：5相对合成标准不确定度6扩展不确定度 在没有特殊要求的情况下，按国际惯例，测量结果的扩展不确定度包含因子k取2，则相对扩展不确定度 7最终结果计算带入设备修正系数后8结果报告 按GB10294 -1988绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法重复3次测定膨胀聚苯乙烯板导热系数 k=29应用说明 本例通过绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法的重复性测试结果计算膨胀聚苯乙烯