双金属温度计测量结果不确定度评定

双金属温度计测量结果不确定度评定依据文件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》；1.3《编制测量不确定度评定作业指导书》。检定/校准方法2.1测量的环境条件： 温度：（15～35）℃，相对湿度：≤85％RH。2.2测量标准及其主要技术要求：二等标准水银温度计；标准恒温油槽：工作区域最大温差0.2℃，工作区域水平温差 0.1℃；冰点器。2.3被测对象及其主要性能：测量范围为（0-300）℃、准确度等级为1.5级、分度值为5.0℃的被检双金属温度计;其误差不超过±（a%×量程）℃。（a：为准确度等级）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。数学模型y t T A式中： y——双金属温度计在 300℃点的示值误差；——双金属温度计在测量时的示值；——二等标准水银温度计的示值；A——二等标准水银温度计在 300℃的修正值。方差和灵敏度系数4.1灵敏度系数：c1y/t1c3y/A1c2y/T14.2方差公式：uc(y)u2tu2Tu2A输入量标准不确定度ucy评定5.1输入量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(t1)，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()，用B类标准不确定度评定：ut1由于双金属温度计的示值估读到其分度值得1/10，即0.5℃，则不确定度区间半宽为0.5℃，按均匀分布处理，包含因子k3,其标准不确定度u(t1)0.5/30.29C。第1页 共5页估计其不可靠性为 10%，则自由度v(t1) （10%）-2/2=505.1.2 被检双金属温度计的示值重复性引入的标准不确定度 u(t2), 用A类标准不确定度评定。对一支测量范围为（0-300）℃、准确度等级为1.5级、分度值为5.0℃的被检双金属温度计在300℃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（℃）：299.0,299.0,298.5,298.5,299.0,298.5,298.5,299.0,299.0,299.0单次实验标准差： S

102xixi10.26℃101对这支温度计分别在100℃，200℃温度点各进行10次重复性测量，对另二支测量范围为（0-300℃），准确度等级1.5级、分度值为5.0℃双金属温度计分别在100℃，200℃，300℃温度计各进行10次重复性测量（均在正行程上进行），如此得到9组（共90个）示值误差数据，然后分别对每组计算实验标准差 Si，即S1=0.26℃ S2=0.21℃ S3=0.16℃ S4=0.24℃S5=0.21℃ S6=0.26℃ S7=0.24℃ S8=0.21℃ S9=0.16℃ut2=Simax=0.26℃自由度v(t2) 9 10 1 81因为，u(t1)和ut2是互不相关的，所以utu2t1u2t20.39C自由度vtu4t4(t1)117uu4(t2)v(t1)v(t2)5.2输入量T的标准不确定度u(T)的评定：5.2.1二等标准水银温度计的示值估读引入的标准不确定度u(T1)，二等标准水银温度计的示值应估读到分度值的1/10。即0.01℃，所引起的误差0.005℃,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0.1℃，其分布为反正弦分布，包含因子K2,其标准不确定度第2页 共5页uT20.1/2/20.04C。估计其不可靠性为20%，则自由度vT220%2/212。5.2.3恒温槽温场不均匀性引入的标准不确定度uT3，用B类标准不确定度评定。恒温槽在300℃其温场的最大温差不超过0.2℃，其分布为均匀分布，包含因子K3，其标准不确定度为uT30.2/2/30.06C。估计其不可靠性为20%，则自由度vT320%2/212。因为，uT2和uT3是互不相关的，所以uT u2T2 u2T3 0.07C自由度u4T18vTu4u4T2T3vT2vT35.3输入量A的标准不确定度uA的评定：5.3.1二等标准水银温度计修正值引入的标准不确定度uA1，用B类标准不确定度评定。从二等标准水银温度计检定规程中可知在300℃时的示值检定结果的扩展不确定度0.06℃，置信概率为99%，包含因子k=2.58，其标准不确定度uA10.06/2.580.02℃。自由度v。5.3.2 二等水银温度计在周期内不作零位修正所引入的标准不确定度，用 B类标准不确定度评定。二等水银温度计在周期内不作零位修正所引入的误差为 0.08℃,该误差分布均于分布，包含因子K3,其标准不确定度uA20.08/30.05℃。估计其不可靠性为20%，则自由度vA220%2/212。因为，uA1和uA2是互不相关的，所以输入量A的标准不确定度uAu2A1u2A20.05C自由度vAu4A12u4A1u4A2vA1vA2第3页 共5页合成标准不确定度6.1标准不确定度汇总表标准不序确定度不确号分量定度iuxi来源

标准不确自由定度值ciy/xi度iciuxiuxiiu(t)u(t1)u(t2)u(T)u(T1)2u(T2)u(T3)u(A)u(A1)

输入量t引入的误差示值估读引入的不确定度示值重复性引起的不确定度输入量T引入的误差二等标准水银温度计的估读T1恒温槽温度波动T2恒温槽温场不均匀性T3输入量 A引入的误差二等标准水银温度计修正值A1

/0.39℃10.39℃11730.15℃0.15℃50/0.26℃0.26℃810.07℃-10.07℃180.01℃,因忽略为数值很小可以忽略0.04℃0.04℃1230.06℃0.06℃12/0.05℃-10.05℃1230.02℃0.02℃3 二等标准水 0.05℃ 0.05℃ 12银温度计不u(A2) 作零位修正值A2——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；ai——Xi的误差分散区间半宽，极限误差或扩展不确定度；第4页 共5页ki——覆盖因子或置信因子；uXi a1/ki——输入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) ciuXi——输出标准不确定度分量；vi——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)u2tu2Tu2A=0.40℃7有效自由度：u4y=128ceff4/cuiii扩展不确定度：扩展不确定度的计算：Ukucy被检双金属温