标准水银温度计检定技术报告..

1、计量标准技术报告计 量 标 准 名 称 标准水银温度计标准装置 建立计量标准单位计量标准负责人 筹建起止日期1、申请建立计量标准应填写计量标准技术报告 。计量标准考核合 格后由申请单位存档。2、计量标准技术报告由计量标准负责人填写。3、计量标准技术报告用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整 清晰。目录一、建立计量标准的目的二、计量标准的工作原理及其组成三、选用的计量标准器及主要配套设备四、计量标准的主要技术指标五、环境条件六、计量标准的量值溯源和传递框图七、计量标准的测量重复性考核八、计量标准的稳定性考核九、测量不确定度评定 十、计量标准的测量不确定度验证 十一、结论 十二、附加说明、建立计量

2、标准的目的为了加强全市温度计的监督管理，保证量值传递的准确性，保证企业质量的可靠性，加快菏泽 经济发展的需求，建立本标准。二、计量标准的工作原理及其组成用标准水银温度计作为标准器，将标准器和被检温度计放入恒温槽中，采用比较法对被检温度计进行检定，并根据检定规程判定其是否合格。三、选用的计量标准器及主要配套设备名称型号测量范围不确定度 或准确等 级或最大 允许 误差制造厂及 出厂编号检定 证书号标准水银温度计棒式（0 300） 标准、计/量标准器/-3-四、计量标准的主要技术指标标准水银温度计的准确度等级：标准； 恒温水槽最大温差小于 0.02； 恒温油槽最大温差小于 0.02； 冰点槽最大温差

3、小于 0.1；五、环境条件项目要求温度（15 35）湿度/实际情况结论25符合要求/六、计量标准的量值溯源和传递框图二等铂电阻温度计标准装置二等（ -30300 ）比较法标准水银温度计（0300）标准比较法工作用玻璃 液体温度计 （030）0 工作用石油产品用玻 璃液体温度计 （030）0 工作用电接点玻璃 水银温度计 （030）0 工作用半导体 点温计 （030）0 工作用双金属 温度计 （030）0 工作用压力式 温度计 （030）0 工作用气象用玻璃 液体表（030）0 工作用七、计量标准的重复性试验试验时间测量值测量次数年 月年 月年 月年 月试验条件2345678910yn(yi y

4、) 2s(yi )i 1 n 1n1结论试验人员八、计量标准的稳定性考核考核时间测量值 (100)测量次数2011 年 7 月2011年 8 月2011 年 9 月2011年 10 月年月核查标准取一支( 0100)的温度计，在 100的点上进行测量。1100.02100.03100.03100.032100.02100.03100.03100.033100.02100.03100.03100.034100.02100.03100.03100.035100.02100.03100.03100.036100.02100.03100.03100.037100.02100.03100.03100.0

5、38100.02100.03100.03100.039100.02100.03100.03100.0310100.02100.03100.03100.03yi100.02100.03100.03100.03变化量 yi yi 1/0.010.000.00允许变化量0.2结论/考核人员-7-八、测量不确定度评定标准水银温度计标准装置检工作用玻璃液体温度计的不确定度分析1、测量过程的简单描述 本方法适用于我所标准水银温度计标准装置检工作用玻璃液体温度计结果的不确定度分析。测量依据： JJG130-2004工作用玻璃液体温度计检定规程测量范围： （0 300） 测量标准：标准水银温度计被测对象：工作

6、用玻璃液体温度计 （0.1 分度、 0.2分度、 0.5 分度、 1.0 分度、 2.0分度、 5.0 分度） 测量条件：恒温槽：工作区水平温差；水槽：0.02；低温槽、油槽： 0.02测量过程：用比较法将标准器与被检温度计同置于恒温槽中，待示值稳定后，按标准被检被检 标准的次序依次读取温度计示值（这样读数作为一个往返） ，每支温度计往返 2 次共读数 4 次，分别 求得标准和被检的示值平均值，然后通过公式计算得出示值修正值。2、建立数学模型x = t标t + d标式中： x：被检温度计的示值修正值；t标 ：标准水银温度计的 4次读数平均值；t：被检温度计的 4 次读数平均值；d 标 ：标准水

7、银温度计检定证书上给出的检定点名义温度对应的分度修正值。3、根据数学模型列出各个不确定度分量的来源（即输入量xi）根据计量标准考核规范中的说明，如果该计量标准可以检定或校准多个参量，则一般应分别给 出各参量的测量不确定度，所以取 4个典型的检定点（ 0、 90、 200、 300）分别计算标准装置 在各点的测量不确定度，见表 1。表 1 标准装置在测量各点温度时的不确定度来源输入量序号不确定度来源不确定度类别t 标 tu(x1)u(x11)测量重复性（包含了温度计本身的短期不稳定性和恒温槽的波动）Au(x12)温场不均匀性Bu(x13)读数估读引入Bd标u(x2)标准器引入B4、评定各输入量的

8、标准不确定度 u（xi），并给出与各输入量对应的标准不确定度分量ui （ y）。计算由 t 标t 引入的不确定度 u（x1） 计算重复测量引入的不确定度分量u（x11）在四个点、每个不同的分度值各选三支足够稳定的被检温度计做为被测对象，在一周时间内用所建立的计量标准重复测量，各得到 10 个观测值(标准读数和被检读数之间的差值) ，见表 2 和表 3。表 2 重复测量得到的观测值(以 0.1 分度为例)= 6.7mK ，1=2790：Sp = 3 k 1Sk= 5.1mK ，1=27200：Sp = 31 k 1 Sk2= 8.4mK ，1=27300：11mK，1=27单位：)读数次数090

9、01020311121310.110.05-0.08-0.020.010.0520.120.05-0.08-0.020.010.0530.120.05-0.07-0.010.020.0640.120.05-0.07-0.010.020.0650.120.05-0.07-0.010.020.0760.120.05-0.07-0.020.020.0770.120.06-0.07-0.020.020.0780.130.06-0.06-0.020.020.0690.130.06-0.06-0.030.020.06100.130.07-0.07-0.030.030.060.0070.0080.0090.

10、0110.0110.012Sk =10(xi x)2 i1n1合并以上样本偏差得到：-15-获得了各点的合并样本偏差 Sp以后，所建立的标准装置在实际测量中对被测量进行4 次重复测量，以 4 次测量的平均值作为测量结果，所以：0： u(x11)= Sp / 4 =3.4mK，(x11)=2790： u(x11)= Sp / 4 =2.6mK， (x11)=27200： u(x11)= Sp / 4 =4.2mK，(x11)=27300：u(x11)= Sp / 4 =5.5mK，(x11)=27同理得到 0.2 分度、 0.5 分度、 1 分度、 2 分度、 5 分度的 u(x11)和 (x1

11、1)。标准不确定度 u(x11)和自由度 (x11) 总结如下，见表 4。表 4 标准不确定度 u(x11)和自由度 (x11)温度点标准不确定度自由度0.10.20.51250.10.20.512503.36.418212836272727272727903.47.6152025342727272727272004.29.5212328382727272727273005.51024283242272727272727温场不均匀性引入的不确定度u(x12)低温槽和油槽工作区域最大温差不超过 20mK ，按均匀分布， u(x12)=20/ 3 =11.5mK ，不可靠程度估计为 10%，则自由

12、度(x12)=2 =50 。2 (10%)2对水槽， 工作区域最大温差不超过20mK ，按均匀分布，20=11.5mK，不可靠程度估计为10%，则自由度(x12)=12 (10%)2 =50 。标准不确定度 u(x12)和自由度 (x12)总结如下，见表 5。表 5 标准不确定度 u(x12)和自由度 (x12)温度点标准不确定度自由度0.10.20.51250.10.20.5125011.511.511.511.511.511.55050505050509011.511.511.511.511.511.550505050505020011.511.511.511.511.511.550505

13、050505030011.511.511.511.511.511.5505050505050读数引入的标准不确定度 u(x13) 通过读数望远镜可估读至分度值的 1/10 ，误差区间的半宽为分度值的 1/20，其分布为均匀分布。0.1 分度时：100u(x13)=2.9mK20 30.2 分度时：100u(x13)=5.8mK20 30.5 分度时：500u(x13)=14.4mK20 31 分度时：1000u(x13)=29mK20 32 分度时：2000u(x13)=58mK20 35 分度时：5000u(x13)=20 3=144mK不可靠程度估计为10%，则自由度=50122 (10%

14、)2标准不确定度 u(x13)和自由度 (x13)总结如下，见表 6。表 6 标准不确定度 u(x13)和自由度 (x13)温度点标准不确定度 (mK)自由度0.10.20.51250.10.20.512502.95.814.42958144505050505050902.95.814.429581445050505050502002.95.814.429581445050505050503002.95.814.42958144505050505050根据公式222 u(x1)= u (x11) u (x12) u (x13) 和 (x1)=u4(x1)444 u (x11) u (x12 )

15、 u (x13)(x11)(x12 )(x13)计算出u(x1)计算由 d 标引入的不确定度 0： U95=29mK， eff =100 200： U 95=28 mK ， eff =100 包含因子 k=1.984 ，所以： 0： u(x2)=29/1.984=15 mK 200： u(x2)=28/1.984=14 mK不可靠程度估计为10%，则自由度(x2 )=2 =502 (10%) 2和 (x1)，然后由 c1=1 和 u1( y)= c1u(x1)，得到各温度点的 u1(y)和 (x1) ，汇总于表 7。(t标 t)表 7 标准不确定度 u1(y)和自由度 (x1)温度点标准不确定

16、度 (mK)自由度0.10.20.51250.10.20.512507.310.423.836.364.7148.599109678170569012.315.023.837.164.2148.06510210493705520012.616.027.938.865.4149.069977291735730013.116.330.341.967.2150.4769562837759u(x2)90： U95=21mK， eff =100300： U95=34mK， eff =10090： u(x2)=21/1.984=10 mK300： u(x2)=34/1.984=17 mKxc2 =1d标0

17、： u2(y)= c2u(x2)=15mK200： u2(y)= c2u(x2)=14mK90： u2(y)= c2u(x2)=10mK300： u2(y)= c2u(x2)=17mK5、计算合成标准不确定度uc(y)和有效自由度 eff根据公式 uc(y)= u12(y) u22(y)eff = 4 c 4 计算合成不确定度。u14 ( y) u24 (y)(x1)(x2 )结果汇总于表 8。表 8 合成不确定度 uc(y)和有效自由度 eff温度点标准不确定度 ( )自由度0.10.20.51250.10.20.512500.0170.0180.0280.0390.0660.1497499

18、1081067857900.0160.0180.0260.0380.0650.14814517714310274552000.0190.0210.0310.0410.0670.15017418310511280593000.0210.0240.0350.0450.0690.15115921010410885606、计算扩展不确定度 U p取置信概率 p=95%，0.1分度、 2分度、 5分度按有效自由度为 50，0.2分度、 0.5分度、 1分度 按有效自由度为 100，查 t 分布表，得覆盖因子分别为 k=2.01 和 k=1.984 ，结果汇总于表 9。表 9 扩展不确定度 U95 和有效自由度 eff温度点标准不确定度 ( )自由度0.10.20.51250.10.20.512500.0340.0360.0560.0780.130.30501001001005050900.0320.0360.0520.0750.130.305010010010050502000.0380.0420.0620.0810.130.305010010010050503000.0420.0480.0690.0890.140.30501001001005050九、计量标准的测量不确定度验证选一支范围为 （200250）的温度计，本装置检定数据与省