环境试验设备温度偏差(MPE)测量不确定度评定

环境试验设备温度偏差测量不确定度评定
1. 概述
1.1 测量依据：JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》 1.2 环境条件：温度：(15～35)℃，湿度：(30～85)%RH ，气压：(86～106)kPa
1.3 测量标准：温度巡回检测仪，测量范围(-70～250)℃，最大允许误差±(0.3～1.0)℃。

1.4 被测对象：环境试验设备。

1.5 测量过程：在被校环境试验设备工作室内按规范要求布放校准装置的温湿度传感器，从被校环境试验设备上读取显示值，从校准装置上读取测得值。

温度偏差是指被校环境试验设备显示仪表示值与中心点实际温度之差。

1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2. 数学模型
0t t t d d -=∆
式中： d t ∆---温度偏差，℃；
d t ----被校环境试验设备仪表显示的温度值，℃；
0t ----校准装置测得的温度值，℃。

3. 输入量标准不确定度的评定 3.1 输入量d t 的标准不确定度)(d t u 的评定
输入量d t 的标准不确定度)(d t u 来源于被校环境试验设备的测量
重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。

选一台环境试验设备，对其仪表显示值重复读取15次，得到记录结果如表1所示。

表 1
注：平均值∑=di d t n
t 1
、实验标准差()
()
1)(2
1
--=
∑=n t t
t s n
i d
di
d 、15/)()(d d t s t u =
3.2 输入量0t 的标准不确定度)(0t u 的评定
输入量0t 的标准不确定度)(0t u 来源于校准装置的测量重复性引
入的标准不确定度)(01t u 和校准装置的最大允许误差引入的标准不确定度)(02t u 。

3.2.1输入量0t 的标准不确定度分量)(01t u ，可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。

考虑到标准器稳定度，读数分辨力等所引起的不确定度已包含在重复性条件下所得的测量列的分散性中，故在此不另作分析。

其测量结果如表2所示。

表 2
注：平均值∑=i t n
t 0011
、实验标准差()
()
1)(2
1
01
0101--=
∑=n t t
t s n
i i
、
15/)()(0101t s t u =
3.2.2输入量0t 的标准不确定度分量)(02t u ，从校准规范和校准证书可知，校准装置的最大允许误差如表3所示，采用B 类方法进行评定。

表3
4. 合成标准不确定度的评定 4.1 灵敏度系数
数学模型 0t t t d d -=∆ 灵敏度系数 11=∂∆∂=d d t t c 10
2-=∂∆∂=t t c d
4.2 标准不确定度汇总表
输入量的标准不确定度汇总表4
表 4
4.3 合成标准不确定度c u 的计算
输入量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式计算：
()()2
002
2)(⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡⨯∂∆∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯∂∆∂=∆t u t t t u t t t u d d d d d c
-70℃ =c u 0.314℃ -5℃ =c u 0.314℃ 0℃ =c u 0.202℃ 90℃ =c u 0.200℃ 100℃ =c u 0.315℃ 190℃ =c u 0.314℃ 200℃ =c u 0.591℃ 250℃ =c u 0.590℃
5. 扩展不确定度的评定
k取2，则
-70℃=
U0.628℃
-5℃=
U0.628℃
0℃=
U0.404℃
90℃=
U0.400℃
100℃=
U0.630℃
190℃=
U0.628℃
200℃=
U 1.182℃
250℃=
U 1.180℃
6. 测量结果不确定度报告与表示
环境试验设备温度偏差校准结果扩展不确定度为：
(-70～0)℃U=0.6℃ (k=2)
(0～100)℃U=0.4℃ (k=2)
(100～200)℃U=0.6℃ (k=2)
(200～250)℃U=1.2℃ (k=2)
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