保温材料导热系数检测结果测量不确定度评定

u 2 rel (d )
1.3 两者的合成标准不确定度为：
urel (d ) u1rel 2 (d ) u 2 rel 2 (d ) (0.02%) 2 (0.01%) 2 0.022%
2. 设备加热单元热流量引入的不确定度分量 由计量检定证书导热系数测定仪数字功率计允许误差为±0.2%FS， 按均匀分布估计， 则：
参考文献：
[1]JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示[S] [2] 朱海波. XPS 保温板导热系数检测结果的不确定度评定[J]
4. 计量面积引入的不确定度分量 计量面积 0.0231m2，误差为±0.0001m2，按均匀分布估计，则：
0.0001 urel (A) 0.0231
3
0.25%
5. 用绝热材料导热系数标准参比板校正导热系数测定仪引入的不确定度分量 绝热材料导热系数标准参比板，其国家标准样品证书里的不确定度为：95%置信限，不确 定度为±2.5%。95%置信概率按正态分布考虑，其包含因子为 k p 1.96 ，该区间的半宽为 2.5%。则 urel (e)
合成标准不确定度:
u c 2 C1uQ C2ud C2u A C3 uT1
2 2 2

C
2
4
uT2

2
因 uT1 、 uT2 不确定度性质及来源一致，假定 T = T1 - T2 ,可认为 uT1 = uT2 = uT 按照相对不确定度表示，得相对合成标准不确定度：
保温材料导热系数检测结果测量不确定度评定
彭建楹 石爱菊
（莱芜市钢城区建设局，山东 莱芜 271100)
摘要： 根据保温材料导热系数测量原理和试验方法， 分析了不确定度产生的来源， 建立了导热系数检测结果的数学模型，确定了导热系数的不确定度计算公式。 关键词：导热系数；不确定度；评定 中图分类号：TB94 文献标识码：A 文章编号：
一、测量原理和试验方法 保温材料导热系数试验依据 GB/T10294-2008 进行， 设备选用 CD-DR-3030 型双试件导热 系数测定仪，试件规格为 300mm×300mm×30mm。在温度（23±2）℃，相对湿度（50±10） %的环境条件下调节 16 小时。导热系数检测参数的设定：冷面温度：15℃；热面温度：35 ℃；防护板温度：35℃；计量面积为 0.0231m2，双试件再乘以 2。试件的厚度测量用精度为 0.02mm 的游标卡尺完成。加热单元计量部分的平均热流量、试件热面温度平均值、试件冷 面温度平均值均用导热系数测定仪完成并打印。 综上，保温材料导热系数试验不确定度分量包括：厚度测量引入的不确定度分量、设备 加热单元热流量引入的不确定度分量、 温度引入的不确定度分量、 计量面积引入的不确定度 分量、用绝热材料导热系数标准参比板校正导热系数测定仪引入的不确定度分量。 二、数学模型
五、扩展不确定度 取 k 2 , Urel 2ucrel ( )cc 1.62% 2 cc 3.24% cc 。
六、结束语 综上，从保温材料导热系数各不确定度分量引入的不确定度来看，如果试验操作正常， 标准参比板引入的不确定度分量是不确定度的主要来源。 因此应经常对设备进行标定， 使其 处于正常的使用状态，以减少不必要的不确定度来源，使检测结果更为科学有效。
λ=
Qd e 2 A(T1 -T2 )
λ ----导热系数,W/(m·K)
Q----加热单元计量部分的平均热流量，其值等于平均发热功率，W T1----试件热面温度平均值，K T2----试件冷面温度平均值，K A----计量面积，m2 d----试件平均厚度，m e----导热系数测定仪校正系数
ucrel ( ) urel 2 (Q) urel 2 (d ) urel 2 ( A) 2 urel 2 (T ) urel 2 (e)
三、测量不确定度分量 1. 厚度测量引入的不确定度分量度分量 urel ( d ) 厚度测量引入的不确定度有两部分组成， 测厚仪误差导致的不确定度和人员读数误差导 致的不确定度。 1.1 游标卡尺的误差引入的不确定度 urel ( d ) 测量厚度所用游标卡尺的最大示值误差为±0.02mm，按 B 类评定，以均匀分布估计， k= 3 ，因此由游标卡尺的最大允差带来标准不确定度为：
urel (T )计量板
3
0.19%
urel (T )冷板
0.2 30
3
0.38%
urel (T )= urel 2 (T )传感 urel 2 (T )计量板 2 urel 2 (T )冷板 (0.38%) 2 (0.19%) 2 2 (0.38%) 2 0.685%
2.5% 1.27% 。 1.96
四、合成标准不确定度
ucrel ( ) urel 2 (Q) urel 2 (d ) urel 2 ( A) 2 urel 2 (T ) urel 2 (e) urel 2 (Q) urel 2 (d ) urel 2 ( A) 2 urel 2 (T ) urel 2 (e) (0.115%) 2 (0.022%) 2 (0.250%) 2 2 (0.685%) 2 (1.27%) 2 =1.62%
u (d )
0.02mm 0.012mm 3 0.012 0.04% 30
u1rel (d )
1.2 人员读数误差引入的不确定度， u 2 rel ( d ) 游标卡尺的分度值为±0.02mm,读数误差限为 0.02mm，按 B 类评定，以均匀分布估计， 则：
u 2( d )
0.005mm 0.003mm 3 0.003 0.01% 30
urel (Q)
0.2% 0.115% 3
3. 温度引入的不确定度分量 由设备检定证书导热系数测定仪温度传感器 30℃时最大绝对误差为 0.2℃， 计量板控温 准确度±0.1℃，左右冷板控温准确度±0.2℃，按均匀分布估计，则：
urel (T )传感
0.2 30 0.1 30
3wk.baidu.com
0.38%
Abstract: According to the heat preservation material thermal conductivity measurement principle and test method of uncertain origin, analysis of the test results, establishes the mathematical model of thermal conductivity, the thermal conductivity of the uncertainty calculation formula. Key words: thermal conductivity; uncertainty; evaluation