易燃固体燃烧速率试验装置电压、计时器示值误差测量结果不确定度的评定示例

1、附录 C电压示值误差测量结果不确定度评定示例C.1校准方法将被检电源的电压输出端接至数字万用表两端，将数字万用表调至相应电压档，同时记录数字万用表电压示值U1 和固体氧化性试验装置电压示值U2，设备电压测量装置的示值误差U= U2- U1。重复测量3 次，计算出3 次测量结果的平均值，结果保留到0.1V。C.2测量模型电压示值误差的数学模型见式（C.1）UU2U1（ C.1）式中：U 电压的示值误差，V ；U 1 数字万用表的测量示值， V；U 2 仪器的电压示值，V。C.3电压示值测量结果不确定度评定C.3.1标准不确定度的来源对电压示值测量结果的标准不确定度来源主要由测量重复性引入的标准不

2、确定度分量u(U1) 和数字万用表示值误差引入的不确定度分量u(U 2) 。测量重复性引入的标准不确定度分量u(l 1)对仪器电压16.4V 进行 10 次测量，测得结果见表C.1.表 C.1 重复 10 次测量结果第 i 次测量12345电压 /mm16.4016.4016.4116.4016.42第 i 次测量678910电压 /mm16.4216.4116.4016.3916.40电压示值的平均值 U16.4 V采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差s(Ui ) ，见式（ C.2）：102U iUi 10.01V（ C.2）s(Ui )n1式中：s(Ui ) 第 i 次测量结果， V；

3、U 10 次测量结果的平均值， V；N 测量次数。实际测量以3 次测量的平均值作为测量结果，故标准不确定度, 见式（ C.3）：u (U 1)s(U i )0.010.006 V（ C.3）33C.3.3数字万用表最大允许误差引入的标准不确定度分量u(U 2)数字万用表最大允许误差为±0.02V，区间半宽为 0.01V，假设为均匀分布， k=3 ，故：u(U 2)0.010.006 V（ C.4）3C.3.4标准不确定度分量表标准不确定度分量表见表C.2。表 C.2 标准不确定度分量一览表标准不确定度分量 u( xi )不确定度来源标准不确定度值 /Vu(U1)测量重复性引入的不确定

4、度0.006u(U2)数字万用表最大允许误差引0.006入的不确定度合成标准不确定度uc各输入量之间相互独立，互不相关，因此，合成标准不确定度，见式（C.5）：ucu(U 1) 2u(U 2) 20.00620.0062（ C.5）0.008 V扩展不确定度U扩展不确定度Ukuc ，取包含因子k=2，孔板厚度测量结果的扩展不确定度，见式（C.6）：U kuc 2 0.008 V 0.02 V（ C.6）附录 D计时器示值误差测量结果不确定度的评定示例D.1 校准方法用电子秒表进行计时器示值误差的测量，校准用电子秒表时间示值和设备计时器记录的时间示值之差，即为计时器示值误差。重复 3 次，计算出

5、 3 次测量结果的平均值，结果保留到 0.1 s。D.2 测量模型计时器示值误差的数学模型如式（D.1）：tt1 - t 2（ D.1）式中：t 1设备计时器示值；t 2电子秒表示值；t 计时器示值误差。方差和灵敏系数：由式（ D.1）得方差传播公式：u 2 ( t ) c12u 2 (t1 )+c 22u 2 ( t2 )式中：u (t ) 示值误差的测量不确定度；u ( t1 ) 由设备计时器引入的不确定度；u ( t 2 ) 由电子秒表引入的不确定度。c 1tc 2t1t 2-1因为t1,所以式（ D.2）简化为：u 2 (t)u 2 (t1 )+ u 2 (t2 )令 uc = u(

6、t )，u1 = u(t1)，u2 = u(t2)，（ D.2）（ D.3）则式（ D.3）简化为：u 2u 2+ u2c12（ D.4）式中：uc 计时器示值误差的测量不确定度；u1 由设备计时器引入的不确定度分量；u2 由电子秒表引入的不确定度分量。D. 3 测量结果不确定度的评定D. 3.1 标准不确定度的来源计时器示值误差的标准不确定度来源主要有设备计时器引入的标准不确定度分量u1 和电子秒表引入的不确定度分量u2 。D.3.2设备计时器引入的标准不确定度分量u1D.3.2.1 测量重复性引入的不确定度u11在 2 min 试验时间内，采用秒表重复测量试样试验时间10 次，测量结果如表

7、D.1 所示。表 D.1 测量结果次数12345678910测量值 ,s119.98120.04120.08119.94120.05 120.03120.06120.09119.95119.99平均值120.02s标准差 s0.05s0.05（ D.5）u110.03 s33D.3.2.2 计时器分辨力引入的标准不确定度u12计时器读数的分辨力为0.02 s，区间半宽为0.01 s，估计为均匀分布，故：u120.01s0.006 s（ D.6）3u122（ D.7）u11 +u12 =0.03 sD.3.3 电子秒表引入的标准不确定度分量u2D.3.3.1电子秒表分辨力引入的不确定度u21电子秒表给出的分辨力为0.02 s，区间半宽度为0.01 s，估计为均匀分布，k = 3 ，故：u0.010.006 s（ D.8）213D.3.3.2操作引入的不确定度u22操作引入的误差约为0.2s，区间半宽度为0.1s，估计为均匀分布，k =3 ，故：u 220.10.06 s（ D.9）3uu2 +u2=0.08 s（ D.10）22122表 D.2 标准不确定度列表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度值 /minu 1设备计时器0.03u 2电子秒表0.08合成标准不确定度各标准不确定度分量相互独立，合成