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雙金屬溫度計(jì)測量結(jié)果的不確定度評定

發(fā)布日期:2014-10-24  來源:  作者:  瀏覽次數(shù):
【導(dǎo)讀】:本文講述了關(guān)于雙金屬溫度計(jì)測量結(jié)果的不確定度評定、計(jì)算、拓展。理論依據(jù)為JJG226-2001《雙金屬溫度計(jì)檢定規(guī)程》,測量對象是WSS-411雙金屬溫度計(jì)。......

 一、概述

1.測量依據(jù)
    JJG226-2001《雙金屬溫度計(jì)檢定規(guī)程》。
2.環(huán)境條件
    溫度:20℃,濕度:65%RH。
3.被測對象
    雙金屬溫度計(jì)型號為WSS-411,測量范圍為0~100℃,準(zhǔn)確度等級為1.5。
4.測量方法
    將二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)和被檢雙金屬溫度計(jì)一同置于恒溫槽中,對80℃點(diǎn)采用比較法進(jìn)行檢定。
二、測量模型
QQ截圖20141024100328.gif
 
式中:y———雙金屬溫度計(jì)在80℃的示值誤差,℃;t———熱套式雙金屬溫度計(jì)在測量時(shí)的示值,℃;t′———二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值,℃;A———二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的修正值,℃。
 
三、靈敏系數(shù)
 
QQ截圖20141024100405.gif
 
四、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定
 
1.輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t)的評定輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來源是被檢雙金屬溫度計(jì)的示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t),分析此項(xiàng)采用A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行評定。對一塊測量范圍為0~100℃、準(zhǔn)確度等級為1.5級、非常小分度值為
 
2.0℃的雙金屬溫度計(jì), 在80℃進(jìn)行10次重復(fù)性測量(均在正行程上進(jìn)行),由一人進(jìn)行重復(fù)性測量,得到一組數(shù)據(jù),然后分別對每組數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差si,即得:
QQ截圖20141024100438.gif,則QQ截圖20141024100452.gif
 
2.輸入量t′的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t′)的評定
(1)二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(t′)
 二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值應(yīng)該估讀到非常小分度值的1/10, 即0.01℃, 所引起的誤差區(qū)間半寬為0.01/2=0.005℃,因?yàn)閿?shù)值相對很小,可忽略不計(jì),則u1(t′)=0℃
(2)恒溫槽溫度波動(dòng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(t′)
    用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。恒溫槽溫度波動(dòng)在讀數(shù)過程中的變化非常大不超過0.1℃,其分布為反正弦分布,包含因子QQ截圖20141024100522.gif,則QQ截圖20141024100539.gif
 
(3)恒溫槽的溫場不均勻引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3(t′)
    用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。恒溫槽在80℃的溫場的非常大溫差不超過0.2℃,其為均勻分布,包含因子K=QQ截圖20141024100614.gif,則QQ截圖20141024100650.gif
 
因二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值t′的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量中u1(t′)為0,忽略不計(jì),實(shí)際上u(t′)由分量u2(t′)和u3(t′)合成得到,該兩項(xiàng)不確定度分量間不相關(guān),則
QQ截圖20141024100722.gif
 
3.輸入量A的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(A)的評定
(1)二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
        用B類方法進(jìn)行評定。由二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的檢定規(guī)程中示值修正值的擴(kuò)展不確定度表可知,在80℃時(shí)的示值檢定結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為0.03℃,包含因子k=2,則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度QQ截圖20141024100759.gif
 
(2)二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)在周期內(nèi)不作零位修正引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
        用B類方法進(jìn)行評定。二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)在周期內(nèi)不作零位修正所引入的非常大誤差為±0.03℃,屬均勻分布,則半寬為0.03,包含因子K=QQ截圖20141024100614.gif,則則u2(A)=QQ截圖20141024100857.gif
QQ截圖20141024100926.gif
五、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算
    以上所分析輸入量t、t′與A彼此獨(dú)立互不相關(guān),所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
 
QQ截圖20141024101023.gif
六、擴(kuò)展不確定度的確定
 
QQ截圖20141024101027.gif
七、結(jié)束語
    被檢雙金屬溫度計(jì)的測量范圍為0~100℃, 準(zhǔn)確度等級為1.5級,其非常大允許誤差為±1.5℃,而在80℃其示值誤差的擴(kuò)展不確定度為U=0.2℃,則按JJF1094-2002《測量儀器特性評定》,滿足QQ截圖20141024101056.gif,因此,JJG226-2001能滿足被檢雙金屬溫度計(jì)的要求, 其檢定方法是可行的。
 

 

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