三等標準金屬量器測量結(jié)果不確定度評定

吳強

廣東省潮州市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所 廣東潮州 521000

隨著我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、國防工業(yè)等國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中的高速發(fā)展，標準金屬量器在現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展中保障容量準確性用途廣、數(shù)量大，本文通過構(gòu)建數(shù)學模型對檢定過程中產(chǎn)生的不確定來源進行分析與匯總[1-2]。

檢定環(huán)境溫度為（20±10）℃，檢定介質(zhì)為水（體膨脹系數(shù)）。

1 數(shù)學模型

式中：V20—被檢三等金屬量器20℃時的實際容積值，L；

VB—二等標準金屬量器20℃時的容積值，L；

這樣在計量頸的范圍內(nèi)任意給定一高度H則對應的容量為：

若計量頸分度容積檢定時所用容積為V1，注入計量頸對應液位高度差△H，即：

2 方差和靈敏度系數(shù)

由（5）式可得合成方差為：

式中：

按規(guī)程規(guī)定和實測情況有：

（1）三等量器計量頸分度容積不大于其標稱容量的2×10-4，即。

（2）被檢金屬量器的液位高度應不小于計量頸標尺總長的2/3，即。

（3）三等金屬量器檢定時實驗室環(huán)境溫度為（20±10）℃，檢定中實驗室環(huán)境溫度和水溫之差不應超過±5℃，即。

3 輸入量的標準不確定度評定

②被檢標準量器認為讀數(shù)誤差通常為±1mm，均勻分布，故不確定度為：

這樣高度差的合成標準不確定度為：

按檢定經(jīng)驗，被檢量器的液位高度差的一般不超過±1mm，并作均勻分布，故標準不確定度為：

（3）計量頸容量V1的不確定度u（V1）。

計量頸分度容積采用二等玻璃量器檢定，所用玻璃量器其示值允差±0.5ml，并作均勻分布，因此其標準不確定度：

（4）標準量器的不確定度u（VB）。

①標準量器的檢定證書給出其擴展不確定度u=2.5×10-4，k=3，因此標準不確定度為：

②標準量器排液時存在著殘留量，重復測量6次液位高度差，其極差為為4mL，則不確定度為：

③標準量器計量頸分度容積小于等于標稱容量的2×10-4，均勻分布，故讀數(shù)誤差引起的標準不確定度為：

這樣標準量器給出的容量的標準不確定度為：

水介質(zhì)的溫度20±10℃范圍內(nèi)其體脹系數(shù)的界限為±1.0×10-4℃-1，服從均勻分布，則：

（8）介質(zhì)溫度差的不確定度u（t）。

水溫差的變化界限±5℃，均勻分布，則標準不確定度為：

測量水溫的溫度計一般不超過±0.2℃，均勻分布，則標準不確定度為：

4 輸入量的標準不確定度匯總表如下

不確定度來源 標準不確定度被檢量器液位高度測測量 0.74mm 1.41×10-4images/BZ_212_1331_1236_1351_1253.png計量頸液位高度差測量 0.58mm 7.73×10-5images/BZ_212_1335_1340_1357_1359.png計量頸容積檢測0.29×103L 9.67×10-6images/BZ_212_1333_1429_1355_1448.pngimages/BZ_212_1393_1438_1409_1455.png標準容器容量 2.92×10-3L images/BZ_212_2020_1450_2036_1469.png1.46×10-4水溫度差 0.289℃4.34×10-5標準量器體脹系數(shù) 0.69×10-5℃-1 t 0.35×10-5金屬量器體脹系數(shù)差 0.35×10-5℃-1 5.25×10-5水體脹系數(shù) 5.77×10-5℃-1 -t 2.89×10-5被檢量器溫度測量 0.115℃0.20×10-5

5 合成相對標準不確定度（本文取V≈VB=20L）

6 包含因子

包含因子k取2。

7 擴展不確定度

U=4.68×10-4VB，k=2；或Urel=4.68×10-4，k=2。

8 結(jié)語

通過以上對三等標金屬準量器測量結(jié)果不確定度評定，我們發(fā)現(xiàn)在檢定過程中各個因素的影響尤為明顯，以上評定方法僅供參考。