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1、雙金屬溫度計測量結(jié)果不確定 度評定 雙金屬溫度計測量結(jié)果不確定度評定 1依據(jù)文件 1.1 《JJF1059-1999測量不確定度評定與表示》； 1.2 《JJG226-2001雙金屬溫度計檢定規(guī)程》； 2檢定/校準方法 2.1 測量的環(huán)境條件：溫度：（15?35） C,相對濕度：＜ 85% RH 2.2 測量標準及其主要技術(shù)要求：標準水銀溫度計；恒溫水槽、恒溫油槽、低溫槽：工作區(qū) 域最大溫差0.2 C,工作區(qū)域水平溫差0.1 C。 2.3 被測對象及其主要性能： 被校準雙金屬溫度計的分度值分類見表1。 溫度計分類 雙金屬溫度計 分度值 0.5 C 1.0 C

2、2.0 C 5.0 C 10.0 C 溫度范圍 -30 C ~300 c 下面以測量范圍為（0?300） C、準確度等級為1.5級、分度值為5.0 C的雙金屬溫度計為 被測對象，雙金屬溫度計在（0?300） C范圍內(nèi)誤差不超過土（ a%＜量程）C,即誤差不超 過4.5C。測量300c這一溫度點的測量結(jié)果不確定度。 2.4 評定結(jié)果的使用：本測量不確定度評定可直接用于重復(fù)性條件下和復(fù)現(xiàn)性條件下的測量 結(jié)果。 1.2 模型 y t T A 式中： y ——雙金屬溫度計在300c點的示值誤差； t——雙金屬溫度計在測量時的示值； T ——標準水銀溫度計的示值； A ——標

3、準水銀溫度計在300c的修正值。 1.3 和靈敏度系數(shù) 4.1 靈敏度系數(shù)： 。y/ t 1 c2 y/ T 1 o y/ a 1 4.2 方差公式：uc（y） Ju2 t u2 T u2 A 5輸入量標準不確定度Uc y評定 5.1 輸入量t的標準不確定度u（t）評定: 輸入量t的標準不確定度主要來源：被檢雙金屬溫度計的示值估讀引入的標準不確定度 u(ti),示值重復(fù)性引入的標準不確定度U(t2) 5.1.1 被檢雙金屬溫度計的示值估讀引入的標準不確定度 uH),用B類標準不確定度評定。 由于雙金屬溫度計的示值估讀到其分度值的 1/10 ,即0.5 C ,則不確定度區(qū)間

4、半寬為0.5 C , 按均勻分布處理，包含因子 K 、/3,其標準不確定度u(L) 0.5/73 0.29 Co 估計其不可靠性為10%則自由度v(t1) (10% -2/2 = 50 。 5.1.2 被檢雙金屬溫度計的示值重復(fù)性引入的標準度 u(t2),用A類標準不確定度評定: 對一支測量范圍為(0?300) C、準確度等級為1.5級、分度值為5.0 C的被檢雙金屬 ,得到測量列(C) 溫度計在300c溫度各進行10次重復(fù)性測量(均在正行程上進行) 299.0, 298.5, 298.5, 299.0, 299.0, 298.5, 298.5, 299.0, 299.5, 30

5、0.0 單次實驗標準差：S 10 一 2 xi x =0.50 C 10 1 ut2 =S =0.50 C 自由度 v(t2) 9 10 1 81 因為，u(ti)和ut2是互不相關(guān)的，所以 u t 伙2 t1 u2 t2 0.58 C 自由度 u4 t … vt — 4 114 u4(L) u4(t2) v(t1) V(t2) 5.2 輸入量T的標準不確定度u(T)的評定: 5.2.1 標準水銀溫度計的示值估讀引入的標準不確定度 u(TJ ,標準水銀溫度計的示值應(yīng)估讀 到分度值的1/10。即0.01 C,則不確定度區(qū)間半寬為 0.01 C,因為數(shù)值很小

6、，可忽略不計 5.2.2 恒溫槽溫度波動引入的標準不確定度 u(T2)，恒溫槽溫度波動在讀數(shù)過程中其變化最大 不超過0.1 C,其分布為反正弦分布，包含因子K J2,其標準不確定度： u T2 0.1/2 / 2 0.04 C 估計其不可靠性為20%則自由度vT2 20% 2/2 12 5.2.3 恒溫槽溫場不均勻性引入的標準不確定度 u T3 ,用B類標準不確定度評定。恒溫槽在 300c其溫場的最大溫差不超過 0.2 C,其分布為均勻分布，包含 因子K 33 ,其標準不確定度為u T3 0.2/2 /V3 0.06 C o 估計其不可靠性為20%則自由度VT3 20%

7、2 /2 12。 第1頁 共5頁 因為，uT2和uT3是互不相關(guān)的，所以 uT ,u2 T2 0.07 C 自由度 vT u4 T 4 丁 u T2 vT2 18 5.3 輸入量A的標準不確定度u A的評定: 5.3.1標準水銀溫度計修正值引入的標準不確定度 用B類標準不確定度評定。 從標準 水銀溫度計檢定規(guī)程中可知在 300c時的示值檢定結(jié)果的擴展不確定度 0.06 C,置信概率為 99% 包含因子k=2.58,其標準不確定度u A 0.06/2.58 0.02 C。自由度v 。 評定。 5.3.2標準

8、溫度計在周期內(nèi)不作零位修正所引入的標準不確定度， 用B類標準不確定度 標準溫度計在周期內(nèi)不作零位修正所引入的誤差為 0.08 C ,該誤差分布均于分布，包含因子 K V3 ,其標準不確定度u A2 0.08/73 0.05 ℃0 估計其不可靠性為20%則自由度vA2 20% 2/2 12。 因為，u A1和u A是互不相關(guān)的，所以輸入量 A的標準不確定度 u A u2 A1 u2 A2 0.05 C 自由度： vA ——u—A^—— 12 u4 A u4 A2 v A1 v A2 6合成標準不確定度 6.1標準不確定度匯總表 序號 i 標準不確 定度分量 u xi

9、 不確 定度 來源 i 標準不確定度 值u Xi ci y / xi |Ci I u Xi 自由度 1 u(t) 輸入量t引入的誤 差 / 0.58 C 114 u(ti) 示值估讀引入的不 確定度 百 0.29 C 1 0.38 C 50 U(t2) 示值重復(fù)性引起的 不確定度 / 0.50 C 81 2 u(T) 輸入量T引入的誤 差 / 0.07 C -1 0.07 C 18 u(Ti) 標準水銀溫度計的 估讀T1 / 0.01 c,因為數(shù) 值很小可以忽 略 忽略 /

10、 ug 恒溫槽溫度波動T2 友 0.04 C 0.04 C 12 u(T3) 恒溫槽溫場不均勻 性T3 33 0.06 C 0.06 C 12 3 u(A) 輸入量A引入的誤 差 / 0.05 C -1 0.05 C 12 u(A) 標準水銀溫度計修 正值A(chǔ)i r 33 0.02 C 0.02 C uO 標準水銀溫度計不 作零位修正值八 A2 / 0.05 C 0.05 C 12 i ——誤差或不確定度來源的序號； Xi ——第i個自變量或輸入估計值； ai ——Xi的誤差分散

11、區(qū)間半寬，極限誤差或擴展不確定度； ki ——覆蓋因子或置信因子； u Xi a"K ——/&入B類標準不確定度；若用統(tǒng)計方法獲得時，稱為 A類標準不確定度; Ci | ——靈敏度系數(shù) Ui(y) Ci u Xi 輸出標準不確定度分量; Vi ——自由度 6.2合成標準不確定度計算 以上所分析的各項標準不確定度分量是互不相關(guān)的，所以其合成標準不確定度為: Uc(y) 一百一u2 A =0.59 C 7有效自由度 4 eff —乜工—二125 CiUi / i 8擴展不確定度 擴展不確定度的計算：U k % y 則： U k uc y 2.0 X 0.59 = 1.

12、2 C c 9根據(jù)以上同樣的方法，對不同分度值的雙金屬溫度計在不同測量溫度點上不確 定度評定如下表所示。 單位：C 檢定溫 度點 U k 2 分度值 0.5 c 分度值 1.0 c 分度值 2.0 c 分度值 5.0 c 分度值 10.0 c -30 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 -20 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 -10 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 0 1 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 10 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 20 0.5 0.5

13、 0.7 1.2 2.0 30 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 40 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 50 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 60 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0  70 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 80 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 90 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 100 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 110 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 120 0

14、.5 0.5 0.7 1.2 2.0 130 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 140 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 150 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 160 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 170 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 180 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 190 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 200 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 210 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 220 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 230 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 240 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 250 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 260 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 270 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 280 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0  290 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0 300 0.5 0.5 0.7 1.2 2.0