雙金屬溫度計測量結(jié)果的不確定度評定
一、概述:1.測量依據(jù)JJG226-2001《雙金屬溫度計檢定規(guī)程》。2.環(huán)境條件溫度:20℃,濕度:65%RH。3.被測對象型號為WSS-411,測量范圍為0~100℃,準確度等級為1.5。4.測量方法將二等標準水銀溫度計和被檢雙金屬溫度計一同置于恒溫槽中,
對80℃點采用比較法進行檢定。
二、測量模型:
y=t-(t′+A)式中:y———雙金屬溫度計在80℃的示值誤差,℃;t———雙金屬溫度計在測量時的 示值 ,℃ ;t′ ———二等標準水銀溫度計的示值,℃;A———二等標準水銀溫度計的修正值,℃。
三、靈敏系數(shù):
c1=鄣y鄣t=1c2=鄣y鄣t′=-1c3=鄣y鄣A(chǔ)=-1
四、標準不確定度的評定:
1.輸入量t的標準不確定度u(t)的評定輸入量t的標準不確定度的主要來源是被檢雙金屬溫度計的示值重復(fù)性引入的標準不確定度u(t),分析此項采用A類標準不確定度進行評定。 對一塊測量范圍為0~100℃、準確度等級為1.5級、***小分度值為2.0℃的雙 金屬溫度計 , 在80℃進行10次重 復(fù)性測量(均在正行程上進行 ),由一人進行重復(fù)性測量 ,得到一組數(shù)據(jù),然后分別對每組數(shù)據(jù)計算實驗標準差si,即得s1=0.07℃、s2=0.08℃、s3=0.07℃、s4=0.05℃、s5=0.06℃,則
2.輸入量t′的標準不確定度u(t′)的評定(1)二等標準水銀溫度計的示值估讀引入的標準不確定度u1(t′)二等標準水銀溫度計的示值應(yīng)該估讀到***小分度值的1/10, 即0.01℃, 所引起的誤差區(qū)間半寬為0.01/2=0.005℃,因為數(shù)值相對很小,可忽略不計,則u1(t′)=0℃(2)恒溫槽溫度波動引入的標準不確定度u2(t′)用B類標準不確定度評定。 恒溫槽溫度波動在讀數(shù)過程中的變化***大不超過0.1℃,其分布為反正弦分布,包含因子k= 2%姨 ,則
恒溫槽的溫場不均勻引入的標準不確定度u3(t′)用B類標準不確定度評定。 恒溫槽在80℃的溫場的***大溫差不超過0.2℃,其為均勻分布,包含因子k=3%姨 ,則u3(t′)=0.2/23%姨=0.06℃因二等標準水銀溫度計的示值t′的標準不確定度分量中u1(t′)為 0,忽略不計,實際上u(t′)由分量u2(t′)和u3(t′)合成得到,該兩項不確定度分量間不相關(guān),則u(t′)= u22(t′)+u23(t′)%姨 = 0.042+0.062%姨 =0.07℃3.輸入量A的標準不確定度u(A)的評定(1)二等標準水銀溫度計修正值引入的標準不確定度用B類方法進行評定。 由二等標準水銀溫度計的檢定規(guī)程中示值修正值的擴展不確定度表可知,在80℃時的示值檢定結(jié)果的擴展不確定度為0.03℃,包含因子k=2,則其標準不確定度u1(A)=0.032=0.02℃(2)二等標準水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正引入的標準不確定度用B類方法進行評定。
二等標準水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正所引入的***大誤差為±0.03℃,屬均勻分布,則半寬為0.03,包含因子k= 3%姨 ,則u2(A)=0.033%姨=0.02℃因二等標準水銀溫度計修正值A(chǔ)的標準不確定度u(A)由兩項不相關(guān)分量u1(A)和u2(A)合成得到,則u(A)= u21(A)+u22(A)%姨 = 0.022+0.022%姨 =0.03℃五、合成標準不確定度的計算以上所分析輸入量t、t′與A彼此獨立互不相關(guān),所以合成標準不確定度為uc(y)= c21u2(t)+c22u2(t′)+c23u2(A)%姨 =0.1℃六、擴展不確定度的確定取k=2,
二等標準水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正所引入的***大誤差為±0.03℃,屬均勻分布,則半寬為0.03,包含因子k= 3%姨 ,則u2(A)=0.033%姨=0.02℃因二等標準水銀溫度計修正值A(chǔ)的標準不確定度u(A)由兩項不相關(guān)分量u1(A)和u2(A)合成得到,則u(A)= u21(A)+u22(A)%姨 = 0.022+0.022%姨 =0.03℃五、合成標準不確定度的計算以上所分析輸入量t、t′與A彼此獨立互不相關(guān),所以合成標準不確定度為uc(y)= c21u2(t)+c22u2(t′)+c23u2(A)%姨 =0.1℃六、擴展不確定度的確定取k=2,
則U=kuc(y)=2×0.12℃=0.2℃七、結(jié)束語被檢雙金屬溫度計的測量范圍為0~100℃, 準確度等級為1.5級,其***大允許誤差為±1.5℃,而在80℃其示值誤差的擴展不確定度為U=0.2℃,則按JJF1094-2002 《 測量儀器特性評定 》, 滿 足 U<13MPEV, 因 此 ,
JJG226-2001能滿足被檢雙金屬溫度計的要 求 , 其檢定方法是可行的。