电接点玻璃水银温度计测量结果不确定度评定

1、电接点玻璃水银温度计测量结果不确定度评定ZHS/D04E032008年7月第0次修订电接点玻璃水银温度计测量结果不确定度评定1依据文件1.1 JJG131-2004电接点玻璃水银温度计检定规程；1.2 JJF1059-1999测量不确定度评定报告指导书；1.3 编制测量不确定度评定作业指导书。2检定/校准方法2.1 测试标准：二等标准水银温度计，温度范围：0-50、50-100、150-200、250300C ;2.2 被测对象：电接点玻璃水银温度计，分度值 5C, 0300C范围内误差不超过土 4.5 C , 检定时露出液柱环境温度为28 C o2.3 检定/校准方法：将二等标准水银温度计和

2、被检电接点玻璃水银温度计垂直插入恒定温 度为300c的恒温槽中。恒温槽恒定温度偏离规定的检定温度应不超过0.02 C (以标准温度计为准)。温度计在恒定的恒温槽中要稳定10min后方可读数。分别读取标准温度计、被检温度 计和辅助温度计的示值，视线应与温度计垂直，读取液柱弯月面的最高点。读数要估读到分 度值的1/10。3数学模型：根据温度计示值计算实际温度的公式：t *=t+X( 1 )t*被检温度计的实际温度值，ct 一被检温度计的示值，cX一被检温度计的修正值，c被检温度计的修正值X为下式：x=(t s+Ats)-(t+ At)(2)ts标准温度计的示值，C ts标准温度计的修正值，Ct一被

3、检温度计的示值，C t一被检温度计露出液柱的温度修正值，C；其计算公式为： t=kn(25-t )(3)1K温度计的视膨胀系数0.00016, Cn一露出液柱长度在温度计上相对应的温度数，修约到整度数C。根据式(3)式(2)应为： 一 . 一 ， - ， _ '一x=(t + t s)-(t+ At)= (ts+At s)-t+ kn(25-t)4灵敏度系数：C1 = :x/ .：ts =1C2 = .：x/ J . ts =1C3 = _x/ . t - -1C4 = ：x/ :t =0.00016n = 0.0085标准不确定度评定5.1 输入量ts的标准不确定度 u(ts)输入量

4、t s的标准不确定度的主要来源如下5.1.1 二等标准水银温度计读书分辨力(估读)引入的标准不确定度 u(ts1),用B类标准不确 定度评定.二等标准水银温度计的读数分辨力为其分度值的 1/10 ,即0.01 C ,则不确定度区 间半宽为0.01 C ,按均匀分布处理。u(ts1) =0.01/ 43=0.006 C,估计其不可靠性为20%自 由度 v(ts1)=12。5.1.2 二等标准水银温度计读数时视线不垂直引入的标准不确定度u(ts2)，用B类标准不确定度评定。二等标准水银温度计读数误差范围为土0.005 C ,则不确定度区间半宽为 0.005 C ,按反正弦分布处理。u(ts2) =

5、0.005/ <2 0.004 C .估计其不可靠性为20% ,自由度v(ts2) =12。 5.1.3由恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度u(ts3),用B类不确定度评定。恒温槽温场最大温差为0.02 C,则不确定度区间半宽为0.01 C,按均匀分布处理。u(ts3)=0.01/0.006 C,估计其不可靠性为10%,自由度为v(ts3) =5005.1.4 恒温槽温度波动引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定。恒温槽温场稳定性为± 0.05 C /10min , 则不确定度区间半宽为0.05 C ,按均匀分布处理。 u(ts4) =0.05/ 3=0.03 C ,估计其

6、不可靠性为 10% ,自由度 v(ts4) =50。因为 U(ts1), UQ) , U(ts3) , U(ts4)互不相关，所以U(ts) = Ju2(ts1)+U2(ts2)+U2(ts3)+U2(ts4) =0.03 C二60U4(ts)v(t)= 4,、4,、4/、4.、U (tsi) U (ts2)U (ts3). U (ts4)V(tsl)V(ts2)V(ts3)V(ts4)5. 2输入量Ns的标准不确定度u(&s)由二等标准水银温度计检定规程可知，二等标准水银温度计检定结果的扩展不确定度U99 =0.03 C,包含因子kp =2.58。所以u(&s) =0.03/

7、2.58=0.01 C,估计其不可靠性为 10% 自 由度工二50。5. 3输入量t的标准不确定度u(t)输入量t的标准不确定度的主要来源如下。5.1.1 被检温度计示值重复性引入的标准不确定度u(ti),用A类标准不确定度评定对一支测量范围为(0-300) C、准确度等级为1.5级、分度值为5.0 C的被检电接点玻 璃温度计在300c温度各进行10次重复性测量(均在正行程上进行)，得到测量列(C)： 298.5, 298.5, 298.5, 298.5, 298.5, 298.5, 298.5, 298.5, 299.0, 299.0102、Xi -x单次实验标准差：S = V卫=0.21

8、C.10-1对这支温度计分别在100C, 200c温度点各进行10次重复性测量，对另二支测量范围为 (0-300 C),准确度等级1.5级、分度值为5.0 C电接点玻璃温度计分别在100C, 200C , 300c温度计各进行10次重复性测量(均在正行程上进行),如此得到9组(共90个)示值 误差数据，然后分别对每组计算实验标准差§ ,即：§ =0.21 CS2 =0.16 CS3 =0.21 CS4 =0.16 CS5 =0.21CS6=0.21 CS7=0.16 CS8=0.21 CSg=0.16 Cu(t1 )=Smax=0.21 C自由度 v(L) =9X (10-

9、1 ) =815.1.2 被检温度计的读数分辨力(估读)引入的标准不确定度ut),用B类标准不确定度评度。被检温度计的分度值为5.0 C ,读数分辨力为其分度值的1/10,即0.5 C,则不确定度区 间半宽为0.5 C ,按均匀分布处理。ut )=0.5/ V3 = 0.29 C,估计其不可靠性为10%自由度 v(t2)=505.1.3 被检温度计读数时视线不垂直引入的标准不确定度u&),用B类标准不确定度评定。被检温度计读数时由于视线不垂直产生读数误差范围为±0.5 C ,则不确定度区间半宽为 0.5 C,按反正弦分布处理。u(t3)=0.5/血=0.35,估计其不可靠性为

10、10%自由度v(t3)=50因U(tl)、u&)、U(t3)互不相关，所以222u(t) = . u (ti) u (t2)u k) =0.50(t)= u4(t1)u4(t2)u4(t3) =134' (t1)'。2)' 总)5. 4.输入量t'的标准不确定度u(t)辅助温度计放在被检温度计露出液柱的1/4处，则不确定度区间半宽为露出液柱环境温度的1/8,即为3.5 C,按均匀分布处理。u(t')=3.5/ V3=2.0 C,估计其不可靠性为20%自由度 (t) =12。6合成标准不确定度6.1标准不确定都标汇总表iXiaikiu(Xi)Ciu

11、(y)Vi1输入量ts引入的标准不确定度10.03 C601. 1标准温度计的t数分辨力 ts10.01 C色0.006 C121. 2标准温度计读数视线不垂直ts20.005 C0.004 C121. 3恒温槽温场均匀性ts30.01 C0.006 C501. 4恒温槽温度稳定性ts40.05 C任0.03 C502输入量Ats引入的标准不确定度0.02 C2.580.01 C10.01 C503输入量t引入的标准不确定度-10.50 C1343. 1被检温度计的时值重复性t10.21 C0.21 C813. 2被检温度计的读数分辨力t20.5 CV30.29 C503. 3被检温度计读数时视线不准直t.30.5 C<20.35 C504输入量t'的标准不确定度3.5 C百2.0 C0.0080.016 C12其中i 不确定度来源的序号X 第i个输入量2一不确定度区间半宽ki一包含因子U(Xi )输入量的标准不确定度G 灵敏系数Ui (y) =|ci u(x)合成标准不确定度分量Vi -自由度。6.2 合成标准不确定度计算以上所分析的各项标准不确定度分量是互不相关的，所以其合成标准不确定度为:Uc(y = jci|2u29)十 1c2/u2gts )+同、26+ 1c4;u2)=0. c*