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；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：标准水银温度计；恒温水槽、恒温油槽、低温槽：工作区域最大温差0.2C,工作区域水平温差0.1C。2.3 被测对象及其主要性能：被校准双金属温度计的分度值分类见表1。温度计分类双金属温度计分度值0.5C1.0C2.0C5.0C10.0C温度范围-30C300c下面以测量范围为(0300)C、准确度等级为1.5级、分度值为5.0C的双金

2、属温度计为被测对象，双金属温度计在(0300)C范围内误差不超过士(a%X量程)C,即误差不超过4.5C。测量300c这一温度点的测量结果不确定度。2.4 评定结果的使用：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y=t-TA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标准水银温度计的示值；A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：c1=:y/：t=1c2=:y/:t-1c=-y/:a=-14.2 方差公式：Uc(y)=Ju2(t)+u2(T)+u2(A)5输入量标准不确定度u/y肝定5.1 输入

3、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(ti),示值重复性引入的标准不确定度u(t2)5.1.1 被检双金属温度计的示值估读引入的标准不确定度u(ti),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的1/10,即0.5C,则不确定度区间半宽为0.5C,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=50。5.1.2 被检双金属温度计的示值重复性引入的标准度ut),用A类标准不确定度评定:对一支测量范围为(03

4、00)C、准确度等级为1.5级、分度值为5.0C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)：299.0,298.5,298.5,299.0,299.0,298.5,298.5,299.0,299.5,300.0。102之：X-x单次实验标准差：S=色=0.50C.10-1ut2=S=0.50C自由度vG)=910-1=81因为，u(t1)和u(t2)是互不相关的，所以u(t)=、；u2(t1)+u2&2)=0.58C自由度vt户=114u4t44u4(t1),u4(t2)v(t1)v(t2)5.2 输入量T的标准不确定度u(T)的评定:

5、5.2.1 标准水银温度计的示值估读引入的标准不确定度u(T，标准水银温度计的示值应估读到分度值的1/10。即0.01C,则不确定度区间半宽为0.01C,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0.1C,其分布为反正弦分布，包含因子K=&，其标准不确定度：uT2=0.1/2/2=0.04C估计其不可靠性为20%则自由度vT2=20%2=125.2.3 恒温槽温场不均匀性引入的标准不确定度uS),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0.2C,其分布为均匀分布，包含因子K=73,其

6、标准不确定度为u(T3)=(0.2/2)/J3=0.06：C。估计其不可靠性为20%则自由度v(T3)=(20%/2=12。因为，u任2)Wu(T3)是互不相关的，所以u(T)=Ju2(T2)+u2(T3)=0.07C自由度vT=vT2vT35.3 输入量A的标准不确定度u(A)的评定:5.3.1 标准水银温度计修正值引入的标准不确定度u(Ai),用B类标准不确定度评定。从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0.06C,置信概率为99%包含因子k=2.58,其标准不确定度u(A)=006/2.58=0.02C。自由度vt电。5.3.2 标准温度计在周期内不作零位

7、修正所引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定。标准温度计在周期内不作零位修正所引入的误差为0.08C,该误差分布均于分布，包含因子K=73，其标准不确定度u(A2)=0.08/73=0.05C。估计其不可靠性为20%则自由度v(A2)=(20%/2=12。因为，u(Ai诉口由人2促互不相关的，所以输入量A的标准不确定度uA=u2Aiu2A2=0.05C八u4A自由度:vA二12u4Au4A2vAvA26合成标准不确定度6.1 标准不确定度汇总表序号i标准不确定度分量吵)不确定度来源%标准不确定度值u(xi)Ci=Cy/CxiCi|Mu(Xi)自由度*1u(t)输入量t引入的误差/0.581

8、0.38C114u(ti)示值估读引入的不确定度眄0.2950u(t2)示值重复性引起的不确定度/0.50812u(T)输入量T引入的误差/0.07-10.07C18u(Ti)标准水银温度计的估读T1/0.01C,因为数值很小可以忽略忽略/u(T2)恒温槽温度波动丁2v；20.040.04C12u(T3)恒温槽温场不均匀性T3430.060.06C123u(A)输入量A引入的误差/0.05C-10.05C12u(A)标准水银温度计修正值Ai60.020.02CQOu(A2)标准水银温度计不作零位修正值八A2/0.050.05C12i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；aiX

9、i的误差分散区间半宽，极限误差或扩展不确定度；k1覆盖因子或置信因子；u(Xi)=aki4&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)=Ciu(Xi)输出标准不确定度分量；Vj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)=u2(t)+u2(T)+u2(A)=0.59C7有效自由度_Ucy=125,eff-I4I125、-CjUj/"I8扩展不确定度扩展不确定度的计算：U=kMu/y)则：U=kxuc(y)=2.0X0.59=1.2C9根据以上同样的方法，对不同分

10、度值的双金属温度计在不同测量温度点上不确定度评定如下表所示。单位：C检定温度点U(k=2)分度值0.5C分度值1.0C分度值2.0C分度值5.0C分度值10.0C-300.50.50.71.22.0-200.50.50.71.22.0-100.50.50.71.22.000.50.50.71.22.0100.50.50.71.22.0200.50.50.71.22.0300.50.50.71.22.0400.50.50.71.22.0500.50.50.71.22.0600.50.50.71.22.0700.50.50.71.22.0800.50.50.71.22.0900.50.50.71.22.01000.50.50.71.22.01100.50.50.71.22.01200.50.50.71.22.01300.50.50.71.22.01400.50.50.71.22.01500.50.50.71.22.01600.50.50.71.22.01700.50.50.71.22.01800.50.50.71.22.01900.50.50.71.22.02000.50.50.71.22.02100.50.50.