水银温度计测量不确定度评定

水银温度计测量不确定度评定 水银温度计示值误差测量结果的不确定度评定 1 概述 1.1 测量依据:JJG130-2004《工作用玻璃液体温度计检定规程》 1.2 测量:二等标准水银温度计，HTS-300X恒温油槽，RTS-40A制冷恒温槽。 1.3 被测对象:工业用水银温度计 1.4 测量方法 将标准温度计与被检温度计同置于恒温槽中，待温度稳定后读取标准温度计与被检温度计的示值，取4次读数的平均值为标准和被检的实测值，以标准与被检实测值之差为被检温度计的示值误差。 2 数学模型 Δt=t+d—t ds 式中 Δt—示值误差;t—标准温度计示值;d—标准温度计修正值;t—被检温度计示值 ds 3 灵敏系数 ,,t,,t,,tc,,1c,,,1 c,,1132,t,t,dsd 4 输入量的标准不确定度评定 4.1 标准温度计引入的标准不确定度分量 ，，utd u4.1.1 标准温度计估读误差引入的标准不确定度 1 标准温度计的分度值为0.1?，读数分辨力为其分度值的1/10，即0.01?，不确定 u,0.013,度区间半宽为0.01?，服从均匀分布，故0.006? 1 u4.1.2 标准温度计读数视线不垂直引入的标准不确定度 2 标准温度计因视线不垂直的读数误差范围为?0.01?，不确定度区间半宽为0.01?， 0.01u,,服从反正弦分布，故0.007? 22 u4.1.3 恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度 3 标准温度计与被检温度的感温泡处在同一水平，故只需考虑恒温槽的水平温度均匀性。RTS-40A及HTS-300X型恒温槽的水平最大温差均为?0.01?，则不确定度区间半宽 0.005u,,为0.005?，按均匀分布处理。故0.003? 33 u4.1.4 恒温槽温度波动不均匀引入的标准不确定度 4 RTS-40A及HTS-300X型恒温槽的温度波动度??0.01?/30min，不确定度区间半宽为0.01?，服从均匀分布，故 0.01u,,0.006? 43 1 u 因为、、、互不相关，故 uuu3124 22222222，，0.011? ut,u，u，u，u,0.006，0.007，0.003，0.006,d1234 ，，4.2 标准温度计修正值引入的标准不确定度 ud 根据JJG128-2003《二等标准水银温度计检定规程》附录A可知，二等标准水银温度计修正值的扩展不确定度U=0.03,0.06?，包含因子k=2.01，故 95p 0.030?、50?、100?时，U=0.03?，0.015? ，，ud,,952.01 0.05200?时，U=0.05?，，，0.025? ud,,952.01 0.06300?时，U=0.06?，，，0.03? ud,,952.01 ，，ut4.3 被检温度计引入的标准不确定度 s u4.3.1 被检温度计示值重复性引入的标准不确定度 5 由于标准水银温度计和被检温度计的示值稳定性、恒温槽的稳定性、读数视差等随机因素导致多次测量的修正值不重复，采用A类标准不确定度评定。将二等标准水银温度计和被检温度计插入50?的恒温槽中，待示值稳定后，按检定规程测量，计算修正值，等精度进行10次测量，在这一重复性实验中包含了二等标准水银温度计的测量重复性。数据如下: -0.05,-0.01,-0.06,-0.03,-0.05,-0.04,-0.05,-0.06,0.02,0.02 ? n2，，x,x,i,1iu,S,根据数据计算实验标准差,0.03?，故0.03?。 s,5n,1 u4.3.2 被检温度计估读误差引入的标准不确定度 6 被检温度计的分度值为0.1?，读数分辨力为其分度值的1/10，即0.01?，不确定度区间半宽为0.01?，服从均匀分布，故 0.01u,,0.006? 63 u4.3.3 被温度计读数视线不垂直引入的标准不确定度 7 被检温度计因视线不垂直的读数误差范围为?0.01?，不确定度区间半宽为0.01?， 0.01u,,服从反正弦分布，故0.007? 22 uuu因为、、互不相关，故 567 222222，，ut,u，u，u,0.03，0.006，0.007,0.032? s567 2 标准不确定度一览 序号 不确定度来源 ，，ux标准不确定度 c灵敏系数 ，，cuxiiii1 标准温度计引入的 1 0.011? 1.1 标准温度计估读误差 0.006? 1.2 标准温度计读数视线0.007? 不垂直 1.3 恒温油槽温场不均匀 0.003? 1.4 恒温油槽温度波动不0.006? 均匀 2 标准温度计修正值引 入的 1 0?、50?、100?时 0.015? 0.015? 1 200?时 0.025? 0.025? 1 300?时 0.03? 0.03? 3 -1 被检温度计引入的 -0.032? 3.1 被检温度计示值重复0.03? 性 3.2 被检温度计估读误差 0.006? 3.3 被温度计读数视线不0.007? 垂直 5. 合成标准不确定度，， uyc 222，，，，，，u,ut，ud，ut cds 0?、50?、100?时 222，，u,0.011，0.015，,0.032,0.037? c 200?时 222，，u,0.011，0.025，,0.032,0.042? c 300?时 222，，u,0.011，0.03，,0.032,0.045? c 6. 扩展不确定度的评定U ，， 取，则扩展不确定度U,2，uy k,2c 0?、50?、100?时，U=2×0.037=0.074??0.08? 200?时，U=2×0.042=0.084??0.09? 300?时，U=2×0.045=0.09? 3