双金属温度计测量结果不确定度评定

1、双金属温度计测量结果不确定度评定1依据文件1.1 JJF1059-1999测量不确定度评定与表示；1.2 JJG226-2001双金属温度计检定规程；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 测量的环境条件： 温度：(1535) C,相对湿度： 85% RH2.2 测量标准及其主要技术要求：二等标准水银温度计；标准恒温油槽：工作区域最大温差0.2 C,工作区域水平温差0.1 C；冰点器。2.3 被测对象及其主要性能：测量范围为(0-300) C、准确度等级为1.5级、分度值为5.0 C 的被检双金属温度计；其误差不超过土( a%量程)C。(a：为准确度等级)2.4 评定结

2、果的使用：本测量不确定度评定可直接用于重复性条件下和复现性条件下的测量 结果。3数学模型式中：y 双金属温度计在300c点的示值误差；t 双金属温度计在测量时的示值；T二等标准水银温度计的示值；A 二等标准水银温度计在 300c的修正值。4方差和灵敏度系数4.1 灵敏度系数：4.2 方差公式：Uc(y) = Ju2(t)+u2(T )+u2(A)5输入量标准不确定度uc (y )评定5.1 输入量t的标准不确定度u(t)评定：输入量t的标准不确定度主要来源：被检双金属温度计的示值估读引入的标准不确定度 u(t1),示值重复性引入的标准不确定度U&)。5.1.1 被检双金属温度计的示值估

3、读引入的标准不确定度u(L),用B类标准不确定度评定：由于双金属温度计的示值估读到其分度值得1/10,即0.5C,则不确定度区间半宽为0.5 C,按均匀分布处理，包含因子k= 73，其标准不确定度u(t1) = 0.5/3 =0.29：C。估计其不可靠性为10%则自由度v(t1)= (10% -2/2=505.1.2 被检双金属温度计的示值重复性引入的标准不确定度u(t2),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的被检双金属温 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)： 299.0, 299.0

4、, 298.5, 298.5, 299.0, 298.5, 298.5, 299.0, 299.0, 299.0102, (Xi -x)单次实验标准差：S = V0=0.26 C110-1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双金属温度计分别在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 Si ,即§=0.26 CS2 =0.21 CS3=0.16 CS4 =0.24 CS

5、5 =0.21 CS6 =0.26 CS7 =0.24 CS8 =0.21 CS9 =0.16 Cu(t2 )=Smax=0.26 C自由度 v(t2)=9 10 -1 =81因为，U(t1)和u(t2层互不相关的，所以自由度5.2 输入量T的标准不确定度u(T)的评定：5.2.1 二等标准水银温度计的示值估读引入的标准不确定度 u(Tj,二等标准水银温度计的示 值应估读到分度值的1/10。即0.01 C,所引起的误差0.005 C,因为数值很小，可忽略不计。5.2.2 恒温槽温度波动引入的标准不确定度 u(T2),恒温槽温度波动在读数过程中其变化最大不超过0.1 C ,其分布为反正弦分布，包

6、含因子 K =行，其标准不确定度u(T2 )=(0.1/2)八：2 =0.04C o估计其不可靠性为20%则自由度v(T2 )=(20%尸/2=12。5.2.3 恒温槽温场不均匀性引入的标准不确定度u(T3 ),用B类标准不确定度评定。恒温槽在300c其温场的最大温差不超过 0.2 C,其分布为均匀分布，包含因子 K = 向 其标准不确 定度为 u(T3 )=(0.2/2)/<3 = 0.06C o估计其不可靠性为20%则自由度v(T3)=(20%f/2 = 12。因为，u(T2井口 u13 )是互不相关的，所以 自由度5.3 输入量A的标准不确定度u(A)的评定：5.3.1 二等标准水

7、银温度计修正值引入的标准不确定度u(A ),用B类标准不确定度评定。从二等标准水银温度计检定规程中可知在300c时的示值检定结果的扩展不确定度0.06 C ,置信概率为99%,包含因子k =2.58 ,其标准不确定度 u(A ) = 0.06/2.58=0.02 C。自由度 vt 七。5.3.2 二等水银温度计在周期内不作零位修正所引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定。二等水银温度计在周期内不作零位修正所引入的误差为 0.08 C ,该误差分布均于分布， 包含因子K = 33 ,其标准不确定度u(A2 ) = 0.08/ <3 = 0.05 C。估计其不可靠性为20%则自由度v(A

8、2 )=(20%尸/2 = 12。因为，u(A厢UA2促互不相关的，所以输入量 A的标准不确定度 自由度6合成标准不确定度6.1标准不确定度汇总表序 号标准不 确定度 分量不确 定度 来源标准不确 定度值u(X )自由 度1输入量t引 入的误差/0.39 C10.39 C117示值估读引 入的不确定 度0.15 C0.15 C50示值重复性 引起的不确 定度/0.26 C0.26 C812输入量T引 入的误差0.07 C-10.07 C18二等标准水 银温度计的估读T10.01 C,因 为数值很 小可以忽 略忽略恒温槽温度波动T20.04 C0.04 C12恒温槽温场不均匀性t30.06 C0

9、.06 C123输入量A引入的误差/0.05 C-10.05 C12二等标准水 银温度计修正值A0.02 C0.02 C二等标准水 银温度计不 作零位修正值A20.05 C0.05 C12i误差或不确定度来源的序号；Xi 第i个自变量或输入估计值；ai Xi的误差分散区间半宽，极限误差或扩展不确定度；ki覆盖因子或置信因子；u(Xi )=ai/ki 4&入B类标准不确定度；若用统计方法获得时，称为A类标准不确定度;Ci 灵敏度系数Ui(y) =G u(Xi )输出标准不确定度分量；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) = Vu2(t )+u2(T )+u2(A)=0.40 C7有效自由度：-,effu：(y4)=128；CUi 4八8扩展不确定度:扩展不确定度的计算：U = k uc y被检双金属温度计的测量不确定度为：0.31 C,按置信水平0.99,有效自由度为135, 其自由度大于100