数字温度计校准不确定度分析

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变量以不确定度范围代入后得方差计算公式 *
* * *
*#*#: 量化误差引入的分量
对于数字温度计在显示时会有一量化误差 ! 其单 向量值为其分辨力的一半 ! 对于分辨力为 $##" 的数字 温 度计 ! 其 量化误 差为 *$#$%" ! 按 半区间 计 算 ! 均 匀 分 布 !/ *: $
+,-(.#/ 标 ) %(.*/ 被 ) ##’ 传播系数
("$被测对象 &894)),公称直径"&,的热轧带肋钢筋 (",测量过程 &
在规定环境条件下 % 用万能材料试验机以受控速度 施加拉力 ,将试样拉伸到断裂 %试样拉伸过程中最大力所 对应的应力即为钢筋的抗拉强度 -
,0+<=>),*,<=>),*+<=>),*,<=>),*+<=>),*,<=>采用C类不确定度评定 %平均值%为,*$<=>+ E
! !" "
数字温度计校准不确定度分析
肖利华 ( 内蒙古自治区计量测试院 ! 呼和浩特
随着测温技术的不断发展 ! 数字温度计以其使用 方便 " 读数直 观 " 准确 度较 高 等 优 点 ! 广 泛 应 用 于 科 学 技术 " 石油化工 " 乳制品 " 制药 " 建筑等行业 # 为此 !笔者 根据工作经验 ! 依 据 !!"#$%& !#&&& $ 测量 不确定 度评定 与 表 示 %! 分 析 了 其 校 准 不 确 定 度 ! 并 以 温 度 为 ’$$" ! 分辨力为 $(#" 的数字温度计为例进行不确定度的分析 与计算 #
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内蒙古质量技术监督
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检 测 检 验
!! 有效自由度与包含因子 !!""! #%
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对 (#)式各自变量求偏导 !可得传播系数 *.#$#!.*$#
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5类 +
"! 标准不确定度分 量 的分析与计算 *## 标准器的不确定度分量 /) 标
一 等 标 准 水 银 温 度 计 在 ’$$" 时 的 扩 展 不 确 定 度 为 ’$01 (2$$(&&)! 正态分布 ! 故由此引入的标准不确定 度分量为 /)标 $
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++其相对不确定度为 & ++&B%:&!
由于试验机)读数引入的不确定度分量彼此无关 %则
内蒙古质量技术监督
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钢筋抗拉强度检测结果的不确定度评定
苏俊光 %卢玉华 ! 呼和浩特市建筑工程质量检测试验中心 %呼和浩特
*#*#% 被校不确定度分量/. 被 的合成 /. 被$ !/*#%/**%/*’%/*: - !#% %3#9 %# %#$ $*$#$:(0;) "<== 被$ /. 被
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)"(钢筋内径标准不确定度&;
根据34($//’(//5 的规定 %"&,11 热轧带肋钢筋的 内径允许偏差 &(+",11"按4类不确定度评定 %尺寸偏差属 于均匀分布 %当置信水平A!(++)%包含因子2! & ) %故钢
### 数学模型 !$) 标 !) 被 ’’’(# )
式中
均 匀 分 布 !/ *’ $
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$$#$$# ( 即 #01 )! 估 计 可 靠 程 度
! * 被校数字温度计示值修正值 (" )
为 *$( ! 即 "*’$#* !
5类 +
)标*由标准器确定的实际槽温与名义点温度的偏差(") ) 被 *被校点温度示值与名义温度的偏差 (" ) ##* 方差
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筋内径的标准不确定度为 & 其相对不确定度为&&B%;!
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&; +"&5511 ! !源自文库"(,)++++++!)" &,11 ;
)"&检测结果重复性标准不确定度&%,
从同一根钢筋上均匀截取(+根钢筋 %进行抗拉试验 % 结 果 如 下 &,,,<=>/,*,<=>),0+<=>),*,<=>),*+<=>)
筋内径!11"&
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.. 钢筋抗拉强度 !<=>"%:. .. 拉力!?"%;. .. 钢 %.
)")拉力标准不确定度&:
!("试验机引入的不确定度 &&:( 根据 67’(++ 型万能试验机检定证书提供 &#!+"5) !2!&"%则其相对不确定度为&&B%:(F
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*#* 被校不确定度分量/) 被 由以下分量组成 *#*##重复性引入的分量
分 辨 力 为 $##" 的 数 字 温 度 计 在 ’$$" 点 进 行 #$ 次 测量 ! 用贝塞尔公式计算单次实验标准差 ! 以此来考核 装置的分散性 *
$!输入 量 的标准不确定度的评定
抗拉强度不确定度分量包括 & 钢筋内径不确定度分 量 &; , 检测结果重复性引入的不确定度分量 &%( , 拉力不 确定分量&:,数据修约的不确定度分量&%&- 根据式 !("可 导出钢筋抗拉强度检测结果的相对不确定度为 & !
+"5H !+"$) &
!&"读数引入的标准不确定度 &&:& 选用该度盘量程为 ,++2?% 分辨力为 (2?% 则由此带 来的标准不确定度 %(+根钢筋测得值的数学期望值所对 应的拉力为&5(",2?%按均匀分布处理 % 采用 4 类评定 % 则 读数不确定度为&
#! 标准不确定度分 量 汇总表
标准不确 标准不确定度来源 标准不确定度 类别传播系数 分布 自由度 定度分量 (0;) +) 标 标准器的不确定度分量 ###4 5 # 正态分布 &
+) 被 ,, +*# +** +*’ +*:
被校 * 重复性 恒温槽温场均匀性 时间常数 量化误差
#% 3 #9 # #$
!! 数学模型 &方差及传播系数
校准数字温度计方法是将标准器一等标准水银温 度 计与被 校数字 温度 计 的 感 温 探 头 放 置 在 恒 温 槽 内 ! 采用比较法进行 #
$#$%" ! 而校准过程中标准 " 被校各测 #$ 次取平均值 ! 则
每次读数会有 $#$% ) #$$$#$$%" 的变 化 ! 按半 区间计算 !
D!%2"!
("*评定结果的使用
符合上述条件下的检测 % 一般可直接使用本不确定 度的评定结果 -
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2F( 2 +

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* &EG( F$",/<=>
+
(+次测量结果的标准不确定度为 & &%,!D!%2" * & E !$",/ * &(+ F("$,
其相对不确定度为 &
#!钢筋抗拉强度检测结果的数学模型 #!: * !+"&,%$%; "
"! 概述 ("(测量方法 & 依据34&&5’(/50 ’ 金属拉伸试验方法 () 34($//’(//5*钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 (+ ("&环境条件 &温度 !&+((+"&,相对湿度%0,)(")测量标准 &67’(++型万能材料试验机 %最大允许示值
相对误差 &(+"()-
!"!!#! "
检 测 检 验
’$ *! ’
* ’
!"!!#!)
$#$’ ( 即 ’$01 )! 按半区间计算 ! 均匀分 布 !/** $ 3#901 ! 其估计的可靠程度为 *$( ! 即 "** $ 5类 + *#*#’ 时间常数与标准器不一致所引入的分量 #
$
-#*!
* (*$( )
校准时 ! 恒温槽的温度会有微小变化 ! 而标准器与 被校的时间常数又不同 ! 这样会有一滞后误差 ! 由经验 可知 ! 在校准数字温度计读数前后温度波动不会超过
6 5 5 5
#
) 分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布
& #* #* #*
"*#$#$!#$&!) 分布 !6类 + *#*#*恒温糟温场不均匀性引入的分量
由于标准器与被校数字温度计插入孔位及深度不 同 ! 故恒温糟温场不均匀带来的误差 ! 对油槽而言 ! 078$
$! 合成标准不确定度
各输入量间近似独立不相关 ! 则合成标准不确定 度为 *
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