塑料密度测量审核中测量不确定度的评定
塑料容量瓶的校准方法及其测量不确定度评定的研究
0 引言 塑料量器通常采用聚丙烯 (PP)、聚 甲 基 戊 烯
(PMP)、过氟烷氧基 (PFA)制成,常应用于痕量分 析、硅酸盐 的 测 定 等 领 域,[1]其 容 量 偏 差 的 大 小 直 接影响分析结果的准确性。目前,塑料量器的校准 尚无国家校准规范,实际容量的不确定度评定亦为 空白,本文参照 JJG196-2006《常用玻璃量器检定 规程》[2]和供 应 商 给 出 体 胀 系 数,介 绍 一 种 可 行 的 塑料单标线容量瓶的校准方法,以及对其容量测得 值不确定度进行评定,为计量检测人员提供参考。 1 塑料量器的校准
下:(1)对 清 洗 干 净 并 经 干 燥 处 理 过 的 塑 料 容 量 瓶
进行称量,称得 空 容 量 瓶 的 质 量 (W1);(2)将 纯 水 注入到容量瓶的标线处以下 5mm,并用吸管仔细调
整液面至刻线的上边缘处,称得容量瓶和纯水的质
量(W2);(3)将 温 度 计 插 入 到 容 量 瓶 中,测 得 纯 水 温度(t),读数精确到 01℃;(4)按照式(1)计算塑
由于 n=10,容量瓶测量结果为 m,计算如下:
n
m=i∑=1xi/n=997200g 由贝塞尔公式求单次测得值的实验标准偏差:
n
槡 s(x)= i∑=1(nx-i-1x)=0012g
实Байду номын сангаас测量以 2次测量算术平均值作为校准值 时,由测量重复性导致的标准不确定度:
u(s)=s(x)/槡2=00085g 电子天平的分辨力为 01mg,按均匀分布考虑, 由分辨力导致的标准不确定度: u(δ)=00001/2=0000029gu(s)
108
《计量与测试技术》2019年第 46卷第 12期
塑料容量瓶的校准方法及其测量不确定度评定的研究
测量不确定度评定方法与步骤
测量不确定度评定方法与步骤一、测量不确定度评定资料名称资料名称为:XXXXX 测量结果不确定度评定其中“XXXXX ”表示被测量对象的名称仪器的名称或参数的名称;如:被测量对象为普通压力表,测量方式为检定,则资料名称为:普通压力表检定结果不确定度评定;又如,被测量对象为光谱分析仪,测量方式为校准,则资料名称为:光谱分析仪校准结果不确定度评定;再如,被测量对象为XXX 工件内尺寸,测量方式为直接测量,则资料名称为:XXX 工件内尺寸测量结果不确定度评定; 二、评定步骤1.测量方法与测量数学模型 测量方法当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,测量方法的描述为:依据XXX 规程、规范或标准的规定进行测量;当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据,即按相应的测量操作进行测量时,测量方法的描述应简述操作的方法; 测量数学模型1.2.1直接测量数学模型当被测对象的量值即是测量仪器的读数的情况直接绝对测量,测量数学模型为:x y = y 表示被测量值,x 表示测量仪器的读数当被测对象的是求取测量误差的情况直接相对测量,测量数学模型为:s x x e -= e 表示示值误差,x 表示被检定或校准的设备的读数,s x 表示检定或校准所用的测量标准设备的读数;一般检定或校准所用的测量标准设备的读数应在不改变的情况下进行比较测量 1.2.2间接测量数学模型当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,应原式引入规程、规范或标准上给出的被测量的计算公式;当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据时,应使用相应的计算公式,如:长方形的面积 b a A ⨯= ; 电流强度 RU i =2.最佳测量值最佳测量值即是将各输入分量的平均值带入测量数学模型后计算并修约得到的结果; 如测量数学模型:),,,(21N x x x f y = 先计算得到各个输入分量的平均值,?=i x带入测量数学模型后计算得到: ?),,,(21==N x x x f y3.方差及灵敏系数方差依据测量数学模型写出方差3.1.1当各输入量之间相互独立即不相关的情况,对任意的测量数学模型,方差形式均为:)()()(222i iC x u x f y u ∑∂∂=)(y u C 表示被测量y 的合成标准不确定度 特别地,当测量数学模型形如N pN ppx x Cx y 2121=时,方差可写成相对合成式:2.2.)]([)(i rel i i rel C x u p y u ∑=3.1.2当各输入量之间相互不独立即不相关的情况,对任意的测量数学模型,方差包含协方差形式为: ),(2)()()(222j i ji i iC x x u x fx f x ux fy u ∂∂∂∂+∂∂=∑∑∑其中:协方差)()(),(),(j i j i j i x u x u x x r x x u = 式中),(j i x x r 为输入量i x 和j x 之间的相关系数,其绝对值小于或等于1 ; 灵敏系数灵敏系数即各偏导数i x f ∂∂ ,一些资料中用字母)(i x C 表示 ,即)(i x C =ix f ∂∂ 应经计算得到具体的结果; 4.标准不确定度分量)(i x u 计算 标准不确定度)(1x u 评定应认为11)(x x f = 为一个简单的直接测量进行评定,主要评定: 测量重复性随即效应引入的不确定度 ns x u =)(11 或 ms x u =)(11测量仪器不准系统效应引入的不确定度 kax u =)(12 该分量合成得到:)()()(122121x u x u x u i +=标准不确定度)(2x u 评定 ┉┉ 仿效)(1x u 的评定,可得到各)(i x u6.合成标准不确定度)(y u C将各标准不确定度分量及其灵敏系数代入方差式,取其正方根即可计算得到; 7.扩展不确定度)(y U一般按简易法进行扩展,)()(y u k y U C ⋅= 2=k注1:扩展不确定度的有效数字不能多于2位,应与测量结果末位对齐;保留1位或2位有效数字时后面的数字除零外应均要进位;注2:各标准不确定度分量的有效数字应多余2位进行保留; 8.结果报告 按绝对量报告报告方式1 )(y U y Y ±= 2=k 或 )(U y Y = 2=k报告方式2 ?=Y ?)(=y U 2=k 按相对量报告报告方式1 )](1[y U y Y rel ±= 2=k 报告方式2 ?=Y ?)(=y U rel 2=k。
药用聚丙烯密度测量的不确定度评定
( 密度 p) 中精 密称定 ( )计 算 ( 。 m , p)
司) 配 AI , 天 平 用 密 度 组 件 ; 度 计 , O ~ 温 l℃
2 6
塑料 包装
21 0 2年 第 2 2卷 第 4期
f r m e s r me t e p r t r . Co l son: I wa e t bls d O v l a e rma y o a u e n t m e a u e nc u i t s s a ihe t e a u t p i r
s ur e o e s r m e t u e t i t o e iy ofp y op e t ls o c fm a u e n nc r a n y f r d nst ol pr ylne bo te .
m a e tc l a ka ng c u ia p c gi m a e i l t ra un r on r le de c t o l d. M e h ds: I wa e t b i h d he to t s s a ls e t m o lo a he a i s b s d o h t r i a i n o e iy, a a c l t d v rou de fm t m tc a e n t e de e m n to f d nst nd c l u a e a i s
Ke r s: nc r a n y;p y r ylne bo te ;d n iy y wo d u e t i t ol p op e t l e st
药用 聚丙烯 瓶密 度 测 定是 控 制 其产 品质 量
的重 要技 术指 标 。由于 药用 聚 丙烯 瓶 的密度 小 于 1g c 测 定 中需 要 选 择 合 适 的浸 渍 溶 剂 , 量 /m , 测 中各 因素影 响密度测 量 的不确定 度 。
测量不确定度的评定方法
测量不确定度的评定方法鉴于测量不确定度在检测,校准和合格评定中的重要性和影响,考虑到试验机行业应用测量不确定度时间不长,现就有关测量不确定度概念、测量不确定度的评定和表示方法,谈谈学习体会。
奉献给同行业人员。
由于本人学识浅薄,力不从心,有不妥或错误处,期望批评指正。
(一)测量不确定度的概念《测量不确定度表示指南》(GUM),即国际指南,给出的测量不确定度的定义是:与测量结果相关联的一个参数,用以表征合理地赋予被测量之值的分散性。
其中,测量结果实际上指的是被测量的最佳估计值。
被测量之值,则是指被测量的真值,是为回避真值而采取的。
我国计量技术规范JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》中,亦推荐这一用法(见该规范2.3注4)。
须知,真值对测量是一个理想的概念,如何去估计它的分散性?实际上,国际指南(GUM)所评定的并非被测量真值的分散性,也不是其约定真值的分散性,而是被测量最佳估计值的分散性。
关于测量不确定度的定义,过去曾用过:① 由测量结果给出的被测量估计的可能误差的度量;② 表征被测量的真值所处范围的评定。
第①种提法,概念清楚,只是其中有“误差”一词,后来才改为第②种提法。
现行定义与第②种提法一致,只是用被测量之值取代了真值,评定方法相同、表达式也一样,并不矛盾。
至于参数,可以是标准差或其倍数,也可以是给定置信概率的置信区间的半宽度。
用标准差表示测量不确定度称为测量标准不确定度。
在实际应用中如不加以说明,一般皆称测量标准不确定度为测量不确定度,甚至简称不确定度。
用标准差值表示的测量不确定度,一般包括若干分量。
其中,一些分量系用测量列结果的统计分布评定,并用标准差表示:而另外一些分量则是基于经验或其他信息而判定的(主观的或先验的)概率分布评定,也以标准差值表示。
可见,后者有主观鉴别的成分,这也是在定义中使用“合理地赋予”的主要原因。
为了和传统的测量误差相区别,测量不确定度用u(不确定度英文uncertainty的字头)来表示,而不用s。
回缩率测量不确定度的评定
PE 塑料管材测量结果不确定度评定1.数学模型100%LiR L L=⨯∆其中,0iL L L ∆=-;L――放入烘箱前两标线间距离,mm ;iL ――试验后沿母线测量的两标线间距离,mm (选择iL 的最大值,使L∆的值最大)2.不确定度的主要来源和分析测试过程中引入的不确定度主要有: 2.1 随机效应导致的不确定度(1)、样品间差异:塑料管材的材质的密度,材质均匀度和质量的差异构成了样品间的差异;(2)、试样长度偏差:标准规定试样长度为200mm ,在夹取样品的过程中会,如果出现读数偏差,就导致试样长度不一致,影响试验前对样品的测量量L;同时测量长度的工具,游标卡尺的测量精度也导致了测量长度的偏差,直接对0L 和i L 的测量结果造成影响;(3)、加热状态不理想:本次试验是以烘箱加热法进行,首先,烘箱内部温场可能不均匀,不能达到理想状态,导致个样品受热程度不同,影响了样品的回缩性和样品间回缩变化的差异;(4)、划线机引入的不确定度:试样原始标距0L =100mm ,是用(10~250)mm 的划线机一次性划出,划线机的精确度也将影响对长度的测量结果。
(5)、对加热过程控制的差异:对烘箱加热时间的控制和烘箱内部对温度的控制的精确度也会影响样品的回缩率;同时不同人员对对同一批样品作的测试结果也会有差异。
2.2系统效应导致的不确定度主要是由于烘箱灵敏度和模量转换(包括数字修约)的准确性导致烘箱显示终端的显示最大示值误差,但在次试验中对烘箱对温度和时间显示和时间最大示值误差不直接参与试验结果的计算,所以可以忽略不计。
3.不确定度的评定3.1、对样品加热前的测量本次试验以PE 塑料管材为例,取同批样的10个样品,长度为200mm ,试样原始标距0L =100mm ,以加热前为例,在重复条件下,对每个样品长度进行10次独立测量。
原始数据统计如下表(表3-1)所示:表3-1 在重复条件下不同样品长度测量结果一览表样品1#重复测量10次后,算出其算术平均值10101110i i L L ==∑=99.94mm 根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》公式(9)()()221111111ni i i i n s L L L ==--∑对1#样,重复测量10次后产生的标准偏差1i s ===0.0228mm同理,分别算出其他各样重复测量10次后产生的标准偏差,其计算结果如下表(表3-2)所示:表3-2 10个样品的标准偏差计算结果一览表根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》公式(13),在重复性条件下,对被测量都进行n 次测量,这样的测量共有m 组,每组的标准差为i s ,则合并样本的标准差:1p s==0.0196mm式中:2i s ——等i 个样品测量结果标准差的平方;m ——样品数则加热前,由标准偏差导致的不确定度为:()01p u L s ==0.0196mm对于同1#样品测量的标准不确定度为:1u L u ==0.062mm其自由度,()11010190v =⨯-=3.2、对样品加热完成后的测量不确定度对样品加热完成后,在重复条件下,对每个样品长度进行10次独立测量。
浸渍法测量PVC—U管材密度的不确定度的评定
海 天平 仪器 厂 ; 璃容 器及 支架 。 玻
() 3 测量 条件
浸渍液选用新鲜蒸馏水, 金属丝直径小于 01 .3 mm。 ( ) 样 制备 4试 试样 用 模 塑 或机 械 加 工 方法 制 成 , 面 清 洁平 表 整, 无裂缝 、 气泡 等 缺 陷 。试 样质 量 为 1 , 无 ~5g 尺 寸适 宜 , 于 称量 。 便
lzdac rigt 0 3—1 8 — — 丁 m to o e s y a d rlt ed n i T eu cr y e co dn GB 13 o 96 eh d f rd n i n ea i e st t v y. h n c-
t i y w a v l t d. h e u t ho e h tt a n s ant se a ua e T e r s lss w d t a he m i our e c ra n y of m c s r m e t w e e c sofun e t i t a u c n r t e e r rofb ln e w egh sa d t r o ne a e g h ofb lnc e m .nfue e h r o h r o a a c i t n hec r rofu qu ll n t a a e b a I l nc soft e c r r of m e s e e tr p a a lt n h h ng nd c to a ue of b l n e on t c ra n y a ur m n e e tbiiy a d t e c a e of i i a i n v l aa c he un e t i t of
X【 ,W e i— xi LIBo n。
塑料密度测量审核中测量不确定度的评定
塑料密度测量不确定度的评定本报告对GB/T 1033.1—2008中浸渍法测定塑料密度的不确定度进行了评定。
不确定度主要来源于测量重复性、浸渍液的密度、测量温度、样品称量4个因素。
当塑料密度为1.044 g /cm 3时,扩展不确定度为0.0030g /cm 3。
1 实验部分1.1 主要仪器与材料比重计: 普利赛斯Precisa ,XT-120;ABS 试样: 尺寸为20 mm×20 mm×4 mm ,质量均为1g 以上。
1.2 测量过程测量方法采用GB/T 1033.1—2008《塑料非泡沫塑料密度的测定》中的浸渍法,选蒸馏水(饮用纯净水)为浸渍液。
测试过程为:(1) 水温测定。
(2) 试样称量。
按GB/T 1033.1—2008 浸渍法称取试样。
先在空气中称量样条重量,再在水中称量样品重量。
(3) 密度计算。
按式( 1) 计算各试样的密度:ILs A s ILA s s m m m ,,,-=ρρ (1)式中:ρs ——23℃ 时试样的密度,g/cm3 ;m s,A ——试样在空气中的质量,g ;ρIL ——23℃ 时浸渍液(水)的密度,g/cm 3 ; m s,IL ——试样在浸渍液(水)中的表观质量,g 。
2 塑料密度测量过程的不确定度来源浸渍法密度测量的不确定度来源于以下几个方面: (1) 测量重复性引入的不确定度;(2) 天平称量引入的不确定度;(3) 浸渍液温度引起密度的变化引入的不确定度。
3 不确定度评定依据JJF 1059.1-2012对不确定度分量进行了评定。
3.1 测量重复性引入的不确定度u 1测量重复性引入的不确定度为 A 类不确定度,由重复性试验数据的统计分析得到。
ABS 密度重复性测量结果为: 1.043、1.045、1.043、1.043、1.046、1.044g/cm 3,由式( 3) 计算不确定度u 1 :代入数据计算得: u 1 =0.00051 g/cm 3。
管材密度的测量不确定度评定
平均值 0 . 6 5 7 7 7
1 7 5×1 0一 =3 . 3 9 X1 0 g / c m 。
标准差 为 : s=
=5 . 3 6 4×1 0
由计 量检定证 书可知示值 重复性 误差 为 0 . 7个 分 度, 可估计服从均匀分布 , 则其包 含因子 为 , 故 得其 标准不确定度为 U =1 . 0 7×0 . 0 4= O . 4 3 X 1 0 e , / ' e m ’ 。 由计量检定证 书可知毫克 组砝 码组合 误差 为 一 0 .
测量值 2 . 1 4 1 2 2 . 1 4 1 1 2 . 1 4 l 1 2 . 1 4 l 2 2 . 1 4 1 2 2 . 1 4 1 2 2 . 1 4 l 1 2 . 1 4 1 1 2 . 1 4 1 2 2 . 1 4 1 2
平均值 2 . 1 4 1 1 6
1 . 1 测量依据
本文采用的是 2 3 ℃时新鲜蒸馏水 , 密度 P 取0 . 9 9 7 6 g /
cn 3 3
。
G B / T 1 0 3 3 . 1 — 2 0 0 8 ( 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第1 部分 : 浸渍 法 、 液体比重瓶法和滴定 法》 。
1 . 2 环境 条件
文依据 G B / T 1 0 3 3 . 1 —2 0 0 8 ( 塑料 非 泡 沫塑 料密度 的
为
由G B / T 1 0 3 3 . 1—2 0 0 8标 准可 知 , 密 度计 算公 式
测定 第 1部分 : 浸渍 法 、 液 体 比重 瓶 法 和滴 定 法 》 和
J J F 1 0 5 9—1 9 9 9 ( 测量不确定度评定与表示》 中规定的方 法和要求… , 对 P V C—U管材 密度 的测量 不确 定进 行
密度计不确定度评定作业指导书
(2) 的计算
在检定时,检定用液的毛细常数与其表面张力有关,由于液体表面的清洁程度影响表面张力,尤其是对于表面张力较大即毛细常数较大的液体,这种变化更加显着,实验表明,毛细常数变化对示值的影响约为0.1个分度值(分度值为1kg/m3),属于均匀分布,包含因子 ,故
kg/m3
(3) 的计算
由于浮计检定是在同一种液体中直接比较浮计的示值,故检定时不一定要求液体温度与它们的标准温度相一致,重要的是液体温度要稳定均匀与室温之差△t在±5℃之内,另外,规程规定玻璃体膨胀系数 ℃-1,属于均匀分布,包含因子 ,故:
0.116
(2)液体毛细常数变化的不确定度
0.058
(3)温度的不确定度
0.024
(4)浮计倾斜的不确定度
0.058
(5)重复性测量的不确定度
0.023
六、校准与测量能力(CMC)
密度计测量范围为:(640~1400)kg/m3,CMC可表示为: kg/m3(k=2)
编写
复核
批准
仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。
以下无正文
For personal use only in study and research; not for commercial use.
Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.
二、数学模型
式中: ——被检玻璃浮计修正值;kg/m3
——二等标准玻璃浮计修正后示值;kg/m3
——被检玻璃浮计示值;kg/m3
三、方差和灵敏系数
方差:
灵敏系数: ; ;
测量不确定度基本评定方法
(5) 测量不确定度分析 ①数学模型 直接测量 y = R ②测量不确定度来源 • 数字多用表不准 • 由于各种随机因素使读数不重复 ③标准不确定度评定 • 读数重复性引入的标准不确定度
34
用A类评定 S = √∑(R i –R)2 /10-1 =0.261kΩ u1 = S /√10 = 0.261/√10 =0.082 kΩ • 由多用表不准引入的标准不确定度 u2 用B类评定 由最大允许误差区间的半宽 a为 a =(0.005%R+3×0.01 kΩ = 0.0796 kΩ u2=a/1.73 =0.046 kΩ(认为服从均匀分布)
测量次数较少时,应采用极差法计算,因贝 塞尔公式计算的自由度偏大.
14
4 输入量标准不确定度的B类评定 B类评定的信息来源: 校准证书、检定证书;技术使用说 明书;技术标准、规程;手册、图 表;以前测量数据;掌握测量仪器 特性的知识和经验等(没有测量例)
15
某输入量 x ,B类评定为: u(x)= a / k • a---输入量 x 的不确定度(或误差) 区间 的一半宽度,即“半宽”。 • k--- x 在其不确定度 区间内 的分布, 根据不同的分布,可以得到相应 k值
23
• •
• •
不确定度的相对表示 标准不确定度u(x),uc(y) ------ 绝对表示 相对标准不确定度 urel (x) = u(x) / x uc rel (y) = uc(y) / y -------相对表示 绝对与相对表示按需要随时可转换 当数学模型为 y=f(x--) = c x1p¹x2p²---xNpи uc rel (y) = uc(y) / y=√∑[pi u ( xi ) /xi]2
• 报告不带概率扩展不确定度, 一般只需报告k.
测量不确定度的评定程序
测量不确定度评定程序1目的对测量不确定度进行合理评定,确保检验检测报告结果的准确性,特制定本程序。
2范围对测量结果的不确定度评定过程管理。
3定义3.1测量不确定度:根据所用到的信息,表征赋予被测量值分散性的非负参数。
3.2标准不确定度:以标准偏差表示的测量不确定度。
3.3合成标准不确定度:由在一个测量模型中各输入量的标准测量不确定度获得的输出量的标准测量不确定度。
3.4扩展不确定度:合成标准不确定度与一个大于1的数字因子的乘积。
4职责4.1计量室提供本中心不确定度评定的相关信息。
4.2检测室负责对检验检测结果的不确定度评定。
4.3项目室负责本程序在本室的实施。
5 工作流程图本页此处无正文6程序要点6.1由测量所得的赋予被测量的值称为测量结果。
6.2测量结果仅仅是被测量的近似估计,完整的测量结果应当附有定量的不确定度说明。
6.3测量不确定度的来源在实践中,测量不确定度可能来源于以下10个方面:a.被测量的定义不完整;b.实现被测量的定义的复现不理想;c.取样的代表性不够,即被测量的样本不能代表所定义的被测量;d.对测量过程受环境影响的认识不足,或对环境条件的测不完善;e.模拟仪器的人员读数偏移;f.测量仪器的计量性能(如最大允许误差、灵敏度、鉴别力、分辨力、死区及稳定性等)的局限性即导致仪器的不确定度;G.测量标准或标准物质提供的标准值的不确定度;h.引用的常数或其他参数的不准确;i.测量方法和测量程序中的近似和假设;j.在相同的条件下,被测量重复观测值的变化。
6.4很多情况下,被测量Y不能直接测得,而是由N个其他量X1,X2,…,X N通过广义的函数关系f确定Y=f(X1,X2,…,X N)式(28-1)测量结果,即输出估计值y由输入估计值x1,x2,…,x n代入上式得到,即:y=f(x1,x2,…,x n)式(28-2)该表达式为广义的函数关系,其描述了一个测量过程,它应包含对测量过程有明显贡献的所有的量(包含环境、人员、设备、方法等多种因素)。
测量不确定度的评定步骤
测量不确定度的评定步骤
不确定度评定在原理上很简单。
为了获取测量结果不确定度估计值所要进行的工作,简要地说,包括下列步骤:
1.第一步规定被测量
清楚地写明需要测量什么,包括被测量和被测量所依赖输入量(例如被测数量、常数、校准标准值等)的关系。
只要可能,还应该包括对已知系统影响量的修正。
该技术规定资料应在有关的标准操作程序或其他方法描述中给出(即给出测量依据)。
2.第二步识别不确定度的来源
列出不确定度的可能来源的数学模型。
包括第一步所规定的关系式中所含参数的不确定度来源,但是也可以有其他的来源。
还应包括那些由化学假设所产生的不确定度来源。
不确定度来源应借助于使用结构图(又称鱼骨图)可能有助于因果关系的分析。
3.第三步不确定度分量的量化
测量或估计与所识别的每一个潜在的不确定度来源相关的不确定度分量的大小。
通常可能评估或确定与大量独立来源有关的不确定度的单个分量。
还有一点很重要的是要考虑数据是否足以反映所有的不确定度来源,计划其他的试验和研究来保证所有的不确定度来源都得到充分的考虑。
4.第四步计算合成不确定度
在第三步中得到的信息,是合成不确定度的一些量化分量,它们可能与单个来源有关,也可能与几个不确定度来源的共同影响有关。
这些
分量必须以标准差的形式表示,并根据有关规则进行合成,以得到合成标准不确定度。
应使用适当的包含因子来给出开展不确定度。
不确定度评定步骤图。
测量不确定度的评估方法
测量不确定度的评估⽅法测量不确定度的评估⽅法北京医院卫⽣部临床检验中⼼周琦李⼩鹏徐建平谢伟李少男杨振华测量不确定度(uncertainty of measurement) 定义为表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。
被测量之值的最佳估计值是测量结果,常⽤平均值表⽰。
参数可以是标准偏差、标准偏差的倍数或说明了置信⽔准区间的半宽度。
标准不确定度(standard uncertainty) 是以标准偏差表⽰的测量不确定度,合成标准不确定度(combined standard uncertainty) 是各标准不确定度分量的合成。
扩展不确定度(expanded uncertainty) 是确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的⼤部分可望含于此区间。
测量不确定度评价的步骤和算法如下:⼀、确定被测量注明被测量和被测量所依赖的输⼊量,如被测数量、常数和校准标准值等。
⼆、建⽴数学模型被测量Y和所有各影响量X i(i=1, 2,···,n) 之间的具体函数关系,⼀般表达形式为Y= f (X1, X2,···, X n)。
若被测量Y的估计值是y, 输⼊量X i的估计值是x i,则表达形式是y = f (x1, x2,···, x n)。
三、求测量数据的最佳估计值最佳估计值的确定⼤体上可分为两类,⼀类是通过实验测量得到,另⼀类是通过信息来源等获到。
四、列出不确定度的来源在实践中,测量不确定度的典型来源有1. 取样;2. 存储条件;3. 仪器的影响;4. 试剂纯度;5. 假设的化学反应定量关系;6. 测量条件;7. 样品的影响;8. 计算影响;9. 空⽩修正;10. 操作⼈员的影响;11. 随机影响。
五、标准不确定度分量的确定被测量y的不确定度取决于各输⼊量最佳估计值x i的不确定度。
有A类评定(type A evaluation of uncertainty) 和B类评定(type B evaluation of uncertainty)。
测量不确定度评定方法与步骤
测量不确定度评定方法与步骤一、测量不确定度评定资料名称资料名称为:XXXXX 测量结果不确定度评定其中“XXXXX ”表示被测量对象的名称(仪器的名称或参数的名称)。
如:被测量对象为普通压力表,测量方式为检定,则资料名称为:普通压力表检定结果不确定度评定;又如,被测量对象为光谱分析仪,测量方式为校准,则资料名称为:光谱分析仪校准结果不确定度评定;再如,被测量对象为XXX 工件内尺寸,测量方式为直接测量,则资料名称为:XXX 工件内尺寸测量结果不确定度评定。
二、评定步骤1.测量方法与测量数学模型 1.1测量方法当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,测量方法的描述为:依据XXX 规程、规范或标准的规定进行测量;当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据,即按相应的测量操作进行测量时,测量方法的描述应简述操作的方法。
1.2测量数学模型1.2.1直接测量数学模型当被测对象的量值即是测量仪器的读数的情况(直接绝对测量),测量数学模型为:x y = (y 表示被测量值,x 表示测量仪器的读数)当被测对象的是求取测量误差的情况(直接相对测量),测量数学模型为:s x x e -= (e 表示示值误差,x 表示被检定或校准的设备的读数,s x 表示检定或校准所用的测量标准设备的读数。
一般检定或校准所用的测量标准设备的读数应在不改变的情况下进行比较测量)1.2.2间接测量数学模型当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,应原式引入规程、规范或标准上给出的被测量的计算公式;当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据时,应使用相应的计算公式,如:长方形的面积 b a A ⨯= ; 电流强度 RU i =2.最佳测量值最佳测量值即是将各输入分量的平均值带入测量数学模型后计算并修约得到的结果。
如测量数学模型:),,,(21N x x x f y = 先计算得到各个输入分量的平均值,?=i x带入测量数学模型后计算得到: ?),,,(21==N x x x f y3.方差及灵敏系数3.1方差(依据测量数学模型写出方差) 3.1.1当各输入量之间相互独立(即不相关的情况),对任意的测量数学模型,方差形式均为:)()()(222i iC x u x f y u ∑∂∂=()(y u C 表示被测量y 的合成标准不确定度) 特别地,当测量数学模型形如N pN ppx x Cx y 2121=时,方差可写成相对合成式:2.2.)]([)(i rel i i rel C x u p y u ∑=3.1.2当各输入量之间相互不独立(即不相关的情况),对任意的测量数学模型,方差(包含协方差)形式为: ),(2)()()(222j i ji i iC x x u x fx f x ux fy u ∂∂∂∂+∂∂=∑∑∑其中:协方差)()(),(),(j i j i j i x u x u x x r x x u = 式中),(j i x x r 为输入量i x 和j x 之间的相关系数,其绝对值小于或等于1 。
塑料管材力学测量中的不确定度评定
塑料管材力学测量中的不确定度评定[摘要] 按塑料材质的拉伸试验的基本要求,对车洗试样的力学性能进行了不确定度方面的评定,算出的评价区间有助于了解不确定度的来源及对不确定度总量的贡献大小,为施工中使用的塑料管材的抗拉强度的不确定度评定提供参考价值。
[关键词] 塑料材质材料(PVC-U);拉伸试验;不确定度;截面积;拉力作为材料的拉伸力学性能测定,其测量不确定度受诸多因素的影响:如材料的均匀性,试样的形状和制备方法,试样的夹持方式,试样的加载同轴度,试样尺寸的测量,力和变形测定的误差,试验机的数据采集速率及试验软件,试验温度及加载速率等等[1],本文的测量计算的不确定度仅研究与材料无关的参数。
按照拉伸试验的基本要求,对热塑性塑料管材中硬聚氯乙烯(PVC-U)进行抗拉强度测定。
根据测定过程中所涉及的因素,分析各个不确定度分量,计算出拉力强度的评价区间(可疑区间)。
1 材料与方法1.1基本信息1.1.1 标准依据(检验方法):GB/T 8804.2-2003《热塑性塑料管材拉伸性能测度第2部分:硬聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)和高抗冲聚氯乙烯(PVC-HI)管材》1.1.2 仪器设备:拉力试验机:LJ-500,1级;游标卡尺:(0~130)mm。
1.1.3 实验条件及测定:塑料管材的壁厚为13mm,按图1式样车洗出如下试样,用拉力试验机进行拉伸屈服强度测定。
图1机械加工试样表1 机械加工试样尺寸单位为毫米序号说明尺寸ABCDEFGH 最小总长度端部宽度平行部分长度平行部分宽度半径标线间长度夹具间距离厚度11515346+0.4142580131.1.4 数学模型:式中:——抗拉强度,N/mm2;——拉力,N;——截面积,mm2;——试验温度,℃;——应变率。
1.1.5 抗拉强度的相对不确定度的求算公式:1.2不确定来源1.2.1 由截面积A(a,b)引起的相对不确定度分量urel(A);1.2.2 由拉力F引起的相对不确定度分量urel(F);1.2.3 由试验温度T引起的相对不确定度分量urel(T),本实验试验条件下可省略;1.2.4 由应变率引起的相对不确定度分量urel(),本实验试验条件下可省略。
测量审核不确定度评定报告:千分表示值误差测量结果不确定度评定
千分表示值误差测量结果不确定度评定一、概述:1.1 测量依据:JJG30—2008《指示表(百分表和千分表)检定规程》。
1.2 测量环境条件:环境温度20.1℃,相对湿度57% 1.3 测量标准:指示表检定仪 1.4 被测对象:(0-1)mm 千分表。
1.5 测量方法:采用直接比较测量法,依据规程,对千分表量具误差用指示表检定仪直接测量,示值误差是用相应准确度等级的指示类量具检定仪,按规定的测量间隔进行正反向检定,取正反行程中各受检点误差中最大值与最小值之差作为全量程的示值误差。
二、 测量模型:2.1 数学模型L ∆=d L ·(1+t ∆α)-S L ·(1+t ∆α)式中:L ∆——千分表示值误差;d L —— 千分表表的示值 ; s L ——指示表检定仪的示值;α——千分表和指示表检定仪的线胀系数t ∆——千分表和指示表检定仪偏离温度20℃时的数值之差。
2.2 灵敏系数1/1=∂∆∂=d L L c 1/2-=∂∂=s L e c=∂∆∂=α/3L c (d L -s L )t ∆ =∆∂∆∂=t /4L c (d L -s L )α 2.3 标准不确定度分量的来源2.3.1 千分表检定仪示值误差引入的测量不确定度:1u 2.3.2 被检千分表测量重复性引入的测量不确定度:2u2.3.3 千分表和千分表检定仪的线膨胀系数误差引入的测量不确定度:3u 2.3.4 千分表和千分表检定仪的温度差引入的测量不确定度:4u 三、标准不确定度分量的评定3.1千分表检定仪示值误差引入的测量不确定度u 1主要来源于千分表检定仪示值误差,根据检定规程要求,千分表检定仪示值误差不大于±1.0µm,以均匀分布估计,则1u 58.031/==µm3.2被检千分表测量重复性引入的测量不确定度2u选取千分表示值1mm 为测量点,把千分表装夹在指示表检定仪上,转动千分表检定仪规定分度后,在千分表上读取该点示值作为一次测量过程,重复10此,得到测量结果为0.996mm 、0.997mm 、0.997mm 、0.998mm 、0.997mm 、0.996mm 、0.998mm 、0.997mm 、0.997mm 、0.996mm 、标准偏差: S =1-n -n1i i∑=)(χχ=0.74µm标准不确定度分量:2u =s =ns =0.23µm3.3千分表和千分表检定仪的线膨胀系数误差引入的测量不确定度:3uδα界限为±2×10-6℃-1,按均匀分布,则 3u =(2×10-6)/ 3=1.15×10-6℃-13.4 千分表和千分表检定仪的温度差引入的测量不确定度:4u 在置信概率±1℃内,以均匀分布估计,则:4u =1/3=0.58℃3.5 标准不确定的度分量一览表3.6 合成不确定度的评定标准不确定度分量一览表中各分量彼此独立不相关,则合成标准不确定度c u 为:c u =∑=n1i 24u=22220.00670.0120.230.58+++≈0.62µm 3.7 扩展不确定度评定取k =2,扩展不确定度为:U =2×c u ≈1.2µm经分析,检定示值误差的扩展不确定度预期指示表示值最大允许误差值比≤1/3,方法可行。
塑料拉伸强度测量结果的不确定度评定 谢银忠
塑料拉伸强度测量结果的不确定度评定谢银忠摘要:依据 GB/T 1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定》,测定了塑料的拉伸强度,对拉伸强度测量不确定度进行了分析和量化。
当高密度聚乙烯的拉伸强度为44.5MPa时,测量结果的扩展不确定度为0.38MPa。
关键词:塑料拉伸强度测量不确定度测量不确定度在实验室的质量管理中有着很大的作用,《检测和校准实验室能力认可准则》规定当不确定度与检测结果的有效性或影响到对规范限度的符合性时,检测报告中还需包括有关不确定度的信息。
拉伸强度是在拉伸试验过程中,试样所承受的最大拉伸应力(以MPa表示),是塑料力学性能表征和质量控制的重要指标。
根据文献[2]分析了塑料拉伸强度不确定度的来源,并对高密度聚乙烯的拉伸强度的测量不确定度进行了评定。
一、检测依据按照GB/T 1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定》第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件,以5mm/min的速率拉伸1A型试样(宽度b为10mm ,厚度d为4mm)拉伸至断裂。
试样拉伸过程中的最大拉伸应力即为塑料的拉伸强度。
二、建立数学模型塑料拉伸强度按式 (1) 计算:σ= F/(bd) (1)式中:σ拉伸强度,MPa;F …… 最大载荷,N;b …… 试样宽度,mm;d …..试样厚度,mm。
三、分析不确定度来源1. 重复测试引入的标准不确定度;2. 试样宽度引入的标准不确定度;3. 试样厚度引入的标准不确定度;4. 试验机拉力误差引入的标准不确定度;5. 数值修约的标准不确定度。
四、不确定度分量的评定1 重复测试引入的标准不确定度 ur相同的注塑工艺制作 50根 1A 型试样,进行拉伸试验,ur可按(2 )式进行计算。
拉伸强度测试结果及测试结果的标准偏差列于表 1。
ub=0.026ud=0.064ur=0.10uF=0.13uδ=0.06将各不确定度分量值代入式 (3)计算得: uc=0.19MPa六、扩展不确定度包含因子k=2,则扩展不确定度为: U=kuc=2×0.19=0.38MPa七、测量不确定度报告本次的测定结果可表示为:44.5±0.38MPa;k = 2。
浸渍法测定塑料密度的测量不确定度评定
density were analyzed.Such as the density of impregnating solution,the measuring temperatud the
中,样片表面无气泡,称取试样在浸渍液中的质量,
1 实验部分
准确至0.1mg。
1.1 试验仪器
Ń ᆚᑺ䅵ㅫ⑶DŽᣝ密ᓣ度Ł䅵计ㅫ算。 䆩ḋ按ⱘ式ᆚᑺ⑴˖计算各试样的密度:
(1)电子天平:X205S型,感量0.1mg,METTLER TOLEDO;
U
mS ,A UIL
s mS ,A mS ,IL
滴定法》,采用浸渍法对聚乙烯树脂和聚丙烯树脂密 于天平架盘上,同时样品支架浸入浸渍液中,其支架
度的测量不确定度进行分析和评定,以便如实反映该 上方挂在天平挂钩上,去除支架质量将天平回零,将
方法的准确性,通过分析影响测量不确定度的主要因 样片放置在样品支架内,并保证样片全部浸入浸渍液
素,更好的提高密度测量的质量。
Evaluation of Uncertainty in Measuring Plastic Density by Impregnation Method Wang Yanlai
Sinopec Yanshan Branch of Beijing Institute of Chemical Industry,National Engineering Research Center for New Rubber and Plastic Materials Synthesis,Beiing 102500
塑料密度测量的不确定度评定
塑料密度测量的不确定度评定
华正江;袁丽凤;俞雄飞
【期刊名称】《计量与测试技术》
【年(卷),期】2007(034)010
【摘要】采用D-H100型密度测定仪对聚乙烯塑料的密度测量进行了不确定度评定,分析了密度测量过程中不确定度的主要来源,并对各不确定度分量进行量化,求得合成标准不确定度和扩展不确定度分别为0.0005g/cm3和0.0010g/cm3.
【总页数】2页(P15-16)
【作者】华正江;袁丽凤;俞雄飞
【作者单位】宁波出入境检验检疫局,浙江,宁波,315012;宁波出入境检验检疫局,浙江,宁波,315012;宁波出入境检验检疫局,浙江,宁波,315012
【正文语种】中文
【中图分类】TQ32
【相关文献】
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2.宝石相对密度测量不确定度评定 [J], 杨云
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4.双能X射线骨密度仪骨密度测量值线性校正及不确定度评定 [J], 邹建新;王鹏德;孙荣荣
5.煤的真相对密度测量结果不确定度评定 [J], 陈娟;刘儒;刘桂林;刘喆;慕苗;李梅;马向荣;薛成虎
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果 表 明 , 油密度 在 2 煤 0~3  ̄ 围 内随 温度 呈 线性 0C范
『、 渍 液 的 密 度 、 生浸 测量 温度 、 品 称 量 4个 因素 。 当塑 料 密 度 为 0 9 0 / m 时 , 展 不确 定度 为 00 3 /r 。 样 .2 0g o 扩 .0 2ge 。 a 关键 词 测量 审核 浸 渍 法 塑 料 密度 测 量 不 确 定度
石油 密度计 :Y一1 S 0型 , 上海 医用 仪表 厂 ; 聚 乙烯 试样 : 寸为 2 l 2 m× 尺 0mn × 0 m 4mm, 质
量均 为 1g以上 。
1 2 测 量 过 程 .
() 2
代 人数 据计算 得 : = .0 5 / m 。 / 0 0 0 0 gc Z 3 2 煤油 浸渍液 密度 测量 引入 的标 准不确定 度 / . Z ,
为 0 0 0 / 0 0 01( / m ) .0 2 2= .0 g c 。
( ) 油 密度 测定 。将 装 有 煤 油 的 5 0 mL量 1煤 0
筒置于(3± . ) 环境 中, 2 05 c c 用石油密度计 测 出其
密度 值 , 确至 0 0 1gc 准 .0 /m 。
收 稿 日期 :0 0 1 —2 2 1. 1 2
() 3 密度计 算 。按 式 ( ) 1 计算 各试样 的密度 :
张霞 , : 等 塑料密度测量审核中测量不确定度 的评定
1 9
为 0 1/3= .0 0 go : .d≮ 000 6 /r e 故煤 油 浸 渍 液 密 度 测 量 的 合 成 标 准 不 确 定 度
测量 审核评 定方 法 中的一种 方式 。 值计算 公式 为
m —— 试样 在 空气 中的质量 , ; g PL _ 2 ℃或 2  ̄ 3 7C浸渍液 的密 度 ,/ m ; g c m“ —— 试 样在浸 渍液 中的表观质 量 ,。 g
2 塑料 密度 测量 过程 的不确 定度 来源
测 量方 法采 用 G / 0 3 1— 0 8 《 料 B T13 . 20 塑
非 泡沫 塑料 密 度 的测 定 》中的 浸 渍 法 , 煤 油 为 浸 选
渍液。
=
根据 校 准证 书 , 度 计 的检 定 扩展 不 确定 度 £ 密 ,
0 0 0 / m , .0 2g c =2 由此 而产生 的标 准不 确定 度 ,
审 中测 量不确 定度 进行 了评定 。
1 实验部 分
1 1 主要 仪 器 与 材 料 .
依 据 JF1 5 J 0 9—19 【 对 不确 定度 分 量进 行 了 9 93
评定。
3 1 测量 重复性 引入 的不确 定度 , .
测量 重 复性 引入 的不 确定 度 为 A类 不确 定 度 , 由重复性 试验数 据 的统计 分 析得 到 。聚 乙烯 密度 重
( ) 样 称 量 。按 G / 0 3 1 0 8 法称 2试 B T 1 3 . —2 0 A
取试样 。
在对浸渍液密度的测量过程 中, 密度计 的分度
值为 d= .0 c 可 估 读 到 0 1 , 均 匀 分 布 001 m , .d 按 考虑 , √ 由测 试 人 员读 数 误 差 弓人 的不 确 定度 = 3, 1
3 不 确定 度评定
测量 的不 确定 度 。但是 , 执行 机 构 在 进行 测 量 审 核 的活动 中 , 却发 现有 些 实 验室 在 不 确 定度 分 析方 面 存在 一些 问题 , 测 量结 果 的不 确定 度 因素 不 能进 对 行全 面分析 。 以下 以聚 乙烯 为例对 塑料 密度测 量评
复性 测量 结果 为 :.2 、. 2 5 0 9 0 、 .2 4 0 9 1 0 9 0 、. 2 6 0 9 0 、 1
单 盘 电光 分 析天 平 : G 2 A型 , 海 天平 仪 器 T 38 上
厂;
0 98 、.1 gc 由式 ( ) 算不 确定度 u: . 1 09 8 /m , 8 5 3计
l 8
化 学 分析 计 量
21年 第 2 01 O卷 , 1 第 期
,
塑 料 密 度 测 量 审 核 中测 量 不 确 定 0 1 ( 国兵 器 工 业 集 团 第 五 三研 究 所 , 南 中 济
摘要
对 G / 0 3 1— 0 8中浸 渍 法测 定 塑 料 密 度 的 不 确 定 度 进 行 了评 定 。 不确 定 度 主 要 来 源 于 测 量 重 复 B T 13 . 20
测 量审核 是 能力 验 证活 动 的形 式之 一 , 量 审 测 核过程是 将充 分表征 和校 准过 的物 品送至 一个实 验
() 1 式中: P 3 ℃或 2 c 时试 样 的密度 ,/ m。 7【 二 ge ;
室进 行检 测或校 准 , 后将 实验 室 的结 果 与参 考值 然
进行 比较 , 以确 定实验 室 的能 力 。采用 值 评 定是
值评 定测 量结果 首先 必须 正确评 定该 实验 室对该 项
浸 渍法 密度测 量 的不确定 度来 源于 以下几 个方
面:
( ) 量重 复性 引入 的不确 定度 ; 1测
( ) 渍液 密度测 量 引入 的不确定度 ; 2浸 ( ) 度测 量引入 的不 确定 度 ; 3温 () 4 天平 称量 引人 的不 确定 度 。
E=
兰 , 中 x 为实验室 的测量结果 , 为 其 L
 ̄ + /
被澳物 品 的参 考值 , 实 验室 获得 认 可 能力 的扩 0 U为
展不确 定度 , 为参 考值 的扩展 不 确定 度 , 和 的置信水 平 为 9 % 。若 I I , 判 定 实验 室 结 5 ≤1 则 果 为满 意 , 则 判 定 为 不满 意 。 由此 可见 , 用 E 否 利