测量不确定度评定

2020/12/10
三、类型3，单点校准的仪器测量例子
• 按照公式（1），由不确定度传播公式有：
C标的相对扩展不确定度为1%，按95%置信概率转化成标准 不确定度则有
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三、类型3，单点校准的仪器测量例子
• C标在色谱仪上测定峰面积，由表中可以看出相对标准不 确定度为0.4×10-2
• 例3. 用原子吸收光谱法测定陶制品释放镉的不确定度分析
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三、类型3，单点校准的仪器测量例子
• 例4. 用GC-14C气相色谱仪测定氮中甲烷气体的含量例子 。
• 假若被测氮中甲烷气体的含量为C被，其摩尔分数大约为 50×10-6；
• 选择编号为GBW08102的一级氮中甲烷气体标准物质，其 含量为C标=50.1×10-6，其相对扩展不确定度为1%，用该 标准气体校准气相色谱仪，则有：
• 各量值不确定度的计算： • （1）直径d的测量及其标准不确定度uc(d) • 用直径计量仪器测定试件的直径为10.00mm。其不确
定度来源，第一，持证上岗人员多次重复测量的标准 偏差经计算为0.005mm；第二，直径测量仪校准证书 上给出在95%置信概率下校准不确定度为0.003mm，按 正态分布转化成标准不确定度为0.003/1.96=0.0015mm • 以上二项合成有:
测量不确定度评定
一、类型1, 有明确的数学模型的经典 测量的例子
例1. 酸碱滴定不确定度的估计 例2. 材料静拉伸强度测定的不确定度估计 用1.0级拉力试验机测量圆柱形试件,以受控速率施加轴 向拉力，在拉断试件时的静拉伸强度。 在温度和其它条件不变时，拉伸强度可表示为：
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一、类型1, 有明确的数学模型的经典 测量的例子
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三、类型3，单点校准的仪器测量例子
• 式中：C被——被测氮中甲烷气体含量
•
C标——一级标准氮中甲烷气体含量
•
A被——被测气体在色谱仪中测得的色谱峰面积
•
A标——一级标准氮中甲烷气体在色谱中测得的
色谱峰面积
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三、类型3，单点校准的仪器测量例子
下表给出氮中甲烷一级气体标准物质（瓶号为009638）和 被测氮中甲烷气体（瓶号为B0203011）的色谱测定数据：
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一、类型1, 有明确的数学模型的经典 测量的例子
• 第二，拉力试验机用0.3级标准测力仪校准，测力仪的 相对不确定度为0.3%，按正态分布转化则校准引入的 相对标准不确定度为0.003/1.96=0.15×10-2 ;
• 第三，拉力试验机刻度盘量程上限为200kN，最小分度 为0.5kN，持证上岗人员可估读到0.2分度，即±0.1kN ，本例在40kN处拉断故±0.1kN/40kN=±2.5×10-3，按 均匀分布转化，人员读数引入的相对标准不确定度为 ， ，以上三项合成得：
三、类型3，单点校准的仪器测量例子
• 取K=2，则有 • U(t)=0.37×2=0.74≈0.8℃
• 结果表达为 • (400.7±0.8) ℃
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三、类型3，单点校准的仪器测量例子
• 例6．用数字多用表测量电阻器的电阻 • 数学模型为
• R=RSZ …………………………（1） • 式中
• R—电阻器的电阻值，KΩ • RSZ—数字多用表示值， KΩ
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三、类型3，单点校准的仪器测量例子wenku.baidu.com
• 数字多用表为5.5位，其最大允许差为 • ±(0.005%×读数+3×最小分度)
• 数字多用表最小分度为0.01 KΩ
• 在相同条件下用数字多用表测量电阻器10次电阻，得 到平均值和平均值的标准偏差为：
• C被在色谱仪上测定峰面积，由表中可以看出相对标准不 确定度为0.7×10-2
• 由于是比较测定，色谱仪测定时B类不确定度可以几乎 相互抵消，因此按（2）式有
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• 由（1）式有
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• 式中：t——实际温度，℃
•
d——温度计读取的示值，℃
•
b——修正值，℃，b=0.5℃
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三、类型3，单点校准的仪器测量例子
• 测量人员用K型热电偶数字式温度计进行10次独立测量 ，得到平均值及平均值的标准偏差为： • d=400.22℃ • s=0.33℃
• 由（1）得 • t=400.22+0.5=400.72℃
• 不确定度分析： • 第一，测量的A类不确定度为0.33℃ • 第二，修正值的校准不确定度为0.3℃
• 接正态分布转化应为
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• 第三，温度计最小分度为0.1℃，假定读取到其一半， 接均匀分布则读数产生的标准不确定度为 :
将以上三项合成得
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三、类型3，单点校准的仪器测量例子
• 例5．用K型热电偶数字式温度计直接测量温度示值 400℃的工业容器的实际温度，分析其测量不确定度。 K型热电偶数字式温度计其最小分度为0.1℃，在400℃ 经校准修正值为0.5℃，校准的不确定度为0.3℃；
• 测量的数学模型为：
• t=d+b…………………………（1）
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三、类型3，单点校准的仪器测量例子
• 引用最大允许差按均匀分布得校准产生的标准不确定 度为
将以上两项合成得：
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• 取K=2，则有
结果表示成：
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• 式中： • σ——静拉伸强度，N/mm2 • A——截面积，mm2 ，对圆柱形试件而言 • d——圆柱形试件直径，mm • F——拉力，N • 由公式（1）有
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一、类型1, 有明确的数学模型的经典 测量的例子
• 式（1）和（2）中各量的量值列于表1中。
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一、类型1, 有明确的数学模型的经典 测量的例子
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一、类型1, 有明确的数学模型的经典 测量的例子
• 故相对标准不确定度为：
（2）用1.0级拉力试验机测量拉断试件时拉力及其标准不 确定度uc(F)。 用1.0级拉力试验机测量拉断试件时拉力为40000N。其不 确定度来源： 第一，示值不确定度对于1.0级拉力试验机供应商说明为 示值的±1.0%。故相对标准不确定度按均匀分布则相对 标准不确定度为
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一、类型1, 有明确的数学模型的经典 测量的例子
• 按公式（2）有：
由（1）式有
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一、类型1, 有明确的数学模型的经典 测量的例子
• 扩展不确定度，取k=2，则
取1位有效数字则有 结果表示为
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二、类型2，需要做一条校准直线的仪 器测量的例子。