工作用玻璃液体温度计不确定度评定

工作用玻璃液体温度计示值修正值

测量结果不确定度评定

1、概述

测量依据：JJG130－2011《工作用玻璃液体温度计》检定规程

计量标准：主要计量标准设备为标准水银温度计测量范围（0～50）℃、（100～150）℃。

表1.实验室的计量标准器和配套设备

测量对象：工作用玻璃液体温度计（0～50）℃

测量方法：将二等标准水银温度计和被检玻璃液体温度计同时以全浸方式放入恒定温度的恒温槽中，待示值稳定后读数，分别记下标准温度计和被检温度计的示值，计算被检温度计的修正值。

标准温度计和被检温度计读数估读到分度值的101。 2、数学模型

1t t x t -+=∆

t ∆— 被检水银温度计的示值修正值；

t —标准水银温度计读数的平均值； x —标准水银温度计的修正值； 被检水银温度计的读数.(平均值)； 1t —被检水银温度计的读数的平均值； 灵敏系数：

11=∂∆∂=t t

C 12=∂∆∂=x

t

C

11

3-=∂∆∂=t t C 3、输入量的标准不确定度评定

输入量t 的标准不确定度)(t u 由三个不确定度分项构成。 3.1.1标准估读误差引入不确定度)(1t u ，属于B 类 。

标准水银温度计的分度值℃，估读到分度值的101即℃，则不确定区间半宽

为℃，服从均匀分布。则

006.0301

.0)(1≈=t u ℃

3.1.2温场的不均匀性引起的不确定度)(2t u ，属于B 类。

依据规程要求，恒温槽的工作区域最大温差为（℃），则半区间宽度为℃，按均匀分布处理。它的不确定度为:

3/02.0)(2=t u ≈(℃)

3.1.3恒温槽温度波动引入的标准不确定度)(3t u ，属于B 类。

依据规程要求，恒温槽波动度为℃/10min ，则半区间宽度为℃，按均匀分布处理。则：

012.03/02.0)(3==t u ℃.

3.1.4输入量t 的标准不确定度)(t u 的计算，因)(1t u 、)(2t u 、)(3t u 互不相关

005

.006

.208

.50-07.5006.2)(11==∆=t S 018.0)()()()(322212≈++=t u t u t u t u (℃)

输入量x 的标准不确定度)(x u 的评定，属于B 类。

依据标准水银温度检定规程，标准水银温度计不确定度为：03.0=U ℃ （98.1=k ），则：

98.1/03.0)x (=u =℃

输入量1t 的标准不确定度)(1t u 的评定

该项不确定度的来源由2个分项构成。

3.3.1被检测量重复性引入的标准不确定度)(11t u 评定

标准水银温度计和被检温度计放入温度计放入恒温为50℃的恒温槽中，待示值稳定后，进行4次等精度测量，得到的数据为： ℃，℃，℃，℃. 则：10.100=X ℃

评定重复性不确定度分量时，采用极差法

单次实验标准差： ℃

测量重复性引入的不确定度，则

003.04

005

.0)

()(1111===n t S t u ℃

3.3.2分辨力引入的不确定度)(21t u 的评定

被检玻璃温度计的分度值为℃。由此引入不确定度的半区间为分度值，服从均匀分布。则

301

.0)(12=t u =0.006 ℃

被检温度计读数时视线不垂直引入的标准确定度)(31t u ，用B 类标准不确定评定。

被检温度计读数时由于视线不垂直产生读数误差范围±℃，则不确定区间半宽

为℃，按反正弦分布处理。则

008.02/01.0)(13==t u ℃.

输入量t 的标准不确定度)(t u 的计算

因)(11t u 、)(12t u 、)(13t u 互不相关,则：

)()()()(1321221121t u t u t u t u ++==(℃)

4、合成不确定度的评定

、主要标准不确定度汇总表

、合成标准不确定度计算

以上各项标准不确定度互不相关, 故合成标准不确定度为:

027.0011.0016.0018.0)(2221

2=++==

∑=n

i i i c u c u

℃

、扩展标准不确定度计算

取k =2 ,工作用玻璃温度计测量结果扩展不确定度为:

06.02≈⨯=c u U

℃ 2

=k

5、工作用玻璃温度计测量点的测量不确定度评估

根据JJG130－2010的规定，玻璃液体温度计（0～50) ℃常规校准应对该水银温度计的每间隔10℃的测量点进行校准，即需校准0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃共6个点。其测量不确定度见下表：

同理被校玻璃液体温度计（100～150) ℃校准点为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃共6个点。由于测量范围变化，所选择的槽体、标准器不同，则不确定分量其测量不确定度见下表：

6不确定度的表示

玻璃温度计（0～50) ℃整个工作段的扩展不确定度为：06

U℃

.0

=

k

=

2

玻璃温度计（100～150) ℃整个工作段的扩展不确定度为：09

U℃

=

.0

k

=

2