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    木材含水率測量儀示值誤差的不確定度評(píng)定

    2021-04-22 04:15:18劉佩僑
    商品與質(zhì)量 2021年20期
    關(guān)鍵詞:輸入量測量儀示值

    劉佩僑

    河北省計(jì)量監(jiān)督檢測研究院 河北石家莊 050000

    1 概述

    1.1 測量依據(jù)

    JJG986-2004《木材含水率測量儀檢定規(guī)程》。

    1.2 環(huán)境條件

    溫度:(5-35)℃;相對(duì)濕度:小于85%RH。

    1.3 測量標(biāo)準(zhǔn)

    用高準(zhǔn)確度天平測量出樣品標(biāo)準(zhǔn)含水率。

    1.4 被測對(duì)象

    木材含水率測量儀,測量含水率范圍6%-28%。1.0級(jí)儀器示值最大誤差±1.0%;2.0級(jí)儀器示值最大誤差±2.0%;5.0級(jí)儀器示值最大誤差±5.0%。

    1.5 測量過程

    測出木樣標(biāo)準(zhǔn)含水率的當(dāng)日測量木材含水率測量儀,測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)含水率之差即為木材含水率測量儀的示值誤差[1-3]。

    1.6 評(píng)定結(jié)果的使用

    在符合上述條件下的測量結(jié)果,一般可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。

    2 數(shù)學(xué)模型

    式中:Sh——被檢定測量儀示值誤差;

    Wh——測量儀測量結(jié)果;

    Wr——木樣的標(biāo)準(zhǔn)含水率。

    3 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

    3.1 輸入量Wh 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Wh)的評(píng)定

    輸入量Wh的不確定度來源,主要是木材含水率測量儀的測量重復(fù)性,可采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。按貝塞爾公式計(jì)算:

    用一臺(tái)木材含水率測量儀對(duì)同一標(biāo)準(zhǔn)木塊重復(fù)測量10次,得到一組數(shù)據(jù)。平均值為16.44%,標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.0699。則有:

    3.2 輸入量Wr 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Wr)的評(píng)定

    木樣的標(biāo)準(zhǔn)含水率Wr的不確定度主要來源于天平稱重示值誤差引起的不確定度,殘留水份引起的不確定度,木樣含水率的穩(wěn)定性,木樣含水率的均勻性。根據(jù)JJG986-2004《木材含水率測量儀計(jì)量檢定規(guī)程》,木材含水率由下式計(jì)算:

    式中:Wr——木樣的標(biāo)準(zhǔn)含水率;

    W1——木樣的干重;

    W2——木樣平衡后的濕重。

    按照公式(3),根據(jù)試樣的含水率均勻性和穩(wěn)定性數(shù)據(jù),可確定試樣定值的不確定度。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度由下式表示:

    上式中,W1和W2采用天平稱重,誤差為0.001g,由此引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

    根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,引起木材干重變化(剔除嚴(yán)重霉變?cè)嚇樱┑臑棣膕≤0.3%W1,當(dāng)樣品處于潮濕狀態(tài)下(W1=92.215g,W2=113.985g,含水率Wr=23.6%),可取δs=0.3%,于是:

    樣品殘留水份最大值估計(jì)為樣品重量的0.1%,由此引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

    根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,試樣含水率的均勻性為:δu=0.2%,由此引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

    把u1(W1)、u2(W1)、u3(W1)、u(W2)、u(δu)、W1=92.215g、W2=113.985g,代入公式(4)則有:u(Wr)=0.25%合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定。

    靈敏系數(shù):

    合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算:

    4 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

    取擴(kuò)展因子k=2,則被檢定測量儀示值誤差擴(kuò)展不確定度為:

    5 結(jié)語

    木材含水率測量儀示值誤差測量結(jié)果不確定度來源主要是儀器測量重復(fù)性和標(biāo)準(zhǔn)含水率定值。由于木材含水率測量儀測量的是木材的局部含水率,因此標(biāo)準(zhǔn)含水率定值不確定度主要考慮木材含水率的均勻性和穩(wěn)定性。

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