工作用玻璃液體溫度計(jì)測量不確定度的評定

畢莉婭 常運(yùn)福 梁立超 任玉蘭

( 遼沈工業(yè)集團(tuán)有限公司校準(zhǔn)檢測中心，遼寧 沈陽 110045)

1 概述

1.1 測量依據(jù):JJG130-2004《工作用玻璃液體溫度計(jì)檢定規(guī)程》

1.2 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn):主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備為二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)一套7 支，測量范圍(-30～300)℃。

表1 實(shí)驗(yàn)室的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和配套設(shè)備

1.3 被測對象:

精密溫度計(jì):測量范圍(-30～100)℃，分度值0.1，0.2

普通溫度計(jì):測量范圍(-30～100)℃，分度值0.5，1，2，5

2 數(shù)學(xué)模型

x=(ts+△ts)-t

式中x——工作用玻璃液體溫度計(jì)的修正值;

Δts——二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的修正值;

t——工作用玻璃液體溫度計(jì)的示值;

3 不確定度傳播率

式中，靈敏系數(shù)，C1=x/ts=1，C2=x/Δts=1，C3=x/t=1

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

4.1 二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)讀數(shù)分辨力(估讀)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ts1)，用B 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的讀數(shù)分辨力為其分度值的1/10，即0.01℃，則不確定度區(qū)間半寬度為0.01℃，按均勻分布計(jì)算

4.2 由恒溫溫場不均勻性引如的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ts2)，用B 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。

恒溫槽溫場最大溫差為0.02℃，則不確定度區(qū)間半寬度為0.01℃，按均勻分布計(jì)算

4.3 恒溫溫度波動(dòng)引如的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ts3)，用B 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。

第一，理論部分。根據(jù)年級的特點(diǎn)安排授課內(nèi)容，大學(xué)一年級上學(xué)期：專業(yè)思想教育、適應(yīng)性培訓(xùn)；大學(xué)一年級下學(xué)期：職業(yè)生涯規(guī)劃；大學(xué)二年級上學(xué)期：基本職業(yè)能力培養(yǎng)、考證培訓(xùn)；大學(xué)二年級下學(xué)期：創(chuàng)業(yè)教育；大學(xué)三年級上學(xué)期：求職禮儀、就業(yè)形勢；大學(xué)三年級下學(xué)期：創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)、考研輔導(dǎo)；大學(xué)四年級上學(xué)期：就業(yè)權(quán)益與法律保障、簡歷制作、公務(wù)員考試實(shí)務(wù)培訓(xùn)、就業(yè)實(shí)訓(xùn)；大學(xué)四年級下學(xué)期：就業(yè)政策、就業(yè)市場、就業(yè)程序和服務(wù)。

恒溫槽溫場穩(wěn)定性為m2±0.02℃/min，則不確定度區(qū)間半寬度為0.02℃，按均勻分布計(jì)算

4.4 銀溫度計(jì)檢定結(jié)果的修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Δts)，用B 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。

由二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)檢定規(guī)程可知，二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)檢定結(jié)果的擴(kuò)展不確定度U95 =0.03℃，包含因子k95 =2.58，所以

u(Δts)=0.03/2.58 =0.012℃

4.5 被校溫度計(jì)示值重復(fù)性引入的不確定度u(t)。

用A 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。以校準(zhǔn)50℃刻度為例，將二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)和一只被檢溫度計(jì)同時(shí)以全浸的方式放入恒溫槽中，待示值穩(wěn)定后，重復(fù)測量10 次，分別計(jì)算修正值，得x1、x2……x10，其算數(shù)平均值為:

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

5.1 主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

注:由于重復(fù)性分量包含人員讀數(shù)引入的不確定度分量，為避免重復(fù)計(jì)算，舍棄了u(ts1)。

5.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

以上各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量是互不相關(guān)的，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

5.3 擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

因主要分量中Δts和t 可視為正態(tài)分布，因此置信概率P=95%時(shí)，可取包含因子k=2，

則

U=kuc(y)=0.05℃

注:按上式計(jì)算，擴(kuò)展不確定度為0.044℃，考慮到有舍棄的不確定度分量，故擴(kuò)展不確定度取0.05℃。

6 對使用二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)工作用玻璃液體溫度計(jì)的測量不確定度評定

以上是以使用二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)，在50℃點(diǎn)對0.1 分度值的工作用玻璃液體溫度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)為例，進(jìn)行的測量結(jié)果不確定度評定。在校準(zhǔn)工作中，要根據(jù)具體情況，參照以上的評定方法，對測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行評定。

6.1 恒溫槽均勻性和波動(dòng)度的影響

當(dāng)測量范圍為(-30～100)℃時(shí)，恒溫槽的溫場均勻性為0.02℃，溫度波動(dòng)度為±0.024/10min;當(dāng)測量范圍為(＞100～300)℃時(shí)，恒溫槽的溫場均勻性為0.04℃，溫度波動(dòng)度為±0.054/10min。所以，在不同的測溫范圍，u(ts2)和u(ts3)的值不同。

被校準(zhǔn)溫度計(jì)分度值的影響被校準(zhǔn)溫度計(jì)分度值不同(0.1℃、0.2℃、0.5℃、1℃、2℃、5℃)，示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t)就不同。

［1］測量的不確定度［J］.計(jì)量技術(shù).1986(01)

［2］范天泉，彭志和，雷仲元.在一米測長機(jī)上測定長光柵數(shù)顯儀的不確定度［J］.計(jì)量技術(shù).1988(10)