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壓力式溫度計(jì)測(cè)量值的不確定度評(píng)定

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    壓力式溫度計(jì)測(cè)量值的不確定度評(píng)定

    壓力式溫度計(jì)測(cè)量值的不確定度評(píng)定
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    《計(jì)量與闞試技術(shù)》2。14年第41卷第5期
    壓 力式溫度計(jì)測(cè)量值 的不確定度評(píng)定
    周 尚熳
    (中國鋁業(yè)西北鋁加工廠,甘肅 隴西748111)
    摘 要:隨著檢定技術(shù)的不斷提高,測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定已得到越來越廣泛的應(yīng)用,本文詳細(xì)分析企業(yè)常用w 一288型的壓力式溫度計(jì)的不確定度
    評(píng)定,文章通過測(cè)量80'12結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定。
    關(guān)鍵詞:壓力式溫度計(jì);不確定度評(píng)定;Z-等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)
    中圖分類號(hào):TB93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類代碼:460.4030
    Evaluation of the Uncertainty of Pressure Type Thermometer
    Zhou Shangman
    1 概述 分度值的1/10,即0.1℃,所引起的誤差區(qū)間半寬為0.1/
    1.1 測(cè)量依據(jù) 2=O.05~C,其分布為均勻分布,包含因子 =√3,則
    JJG3 10—2002((壓力式溫度計(jì)》檢定規(guī)程。
    M( ): o.0289~C
    JJF1059—1999{~tJ量不確定度評(píng)定與表示》。 ‘ √3
    其估算不確定度的相對(duì)不確定度約為 10%, (t ):
    1.2 環(huán)境條件
    溫度為 20℃,濕度為 65%RH。 = 50。
    (2)被檢壓力式溫度計(jì)的示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不
    1.3 被測(cè)對(duì)象
    確定度 u( ),分析此項(xiàng)采用 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行評(píng)
    型號(hào)為 vcrQ一288,測(cè)量范圍為(0~100)cC,準(zhǔn)確度
    等級(jí)為 1.5。 定。對(duì)一塊測(cè)量范圍為(0—100)℃、準(zhǔn)確度等級(jí)為 1.5
    級(jí)、最小分度值為 0.1℃的壓力式溫度計(jì)在 80%溫度進(jìn)
    1.4 測(cè)量方法
    行 l0次重復(fù)性測(cè)量(均在正行程上進(jìn)行),由一人進(jìn)行重
    將二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)和被檢壓力式溫度計(jì)一同置
    復(fù)性測(cè)量,得到了一組數(shù)據(jù),然后分別對(duì)每組數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)
    于恒溫槽中進(jìn)行,對(duì) 80℃點(diǎn)采用比較法進(jìn)行檢定。
    驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差 s c,即得 s1=O.07~C s2=O.08% 3=0.07℃
    2 測(cè)量模型
    s4=0.05℃ s =0.06℃,則
    Y=£一(t +A)
    式中:y一壓力式溫度計(jì)在 80qC的示值誤差,oC; √擎
    一 壓力式溫度計(jì)在測(cè)量時(shí)的示值,cC;
    二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值,℃;

    / : ± : 墨!± : ±Q:Q ± :Q
    一 二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的修正值,℃。 一一 5
    3 靈敏系數(shù)
    √ :0.067~C

    c1:譬:1
    一 d 自由度 ( 2)=m(n一1)=45。
    因?yàn)?u( 1)和 /Z(t2)是互不相關(guān)的,所以:
    c,: : 一1
    一 £
    u(t)=√“ (t1)+u (t2)=0.073~C
    c3= 一 1
    4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定 自由度 ( )=—4( t1) u4一(t2)=60
    /.Z
    4.1 輸入量 t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 (t)的評(píng)定 ( 1)十 ( 2)
    輸入量 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來源如下。 4.2 輸入量 t 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 (£ )的評(píng)定
    (1)被檢壓力式溫度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確 (1)--等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值估讀,引入的標(biāo)準(zhǔn)不
    定度 (t ),由于壓力式溫度計(jì)的示值估讀,讀到其最小 確定度 u(t ),二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值應(yīng)該估讀到
    收稿日期:2014—01—06嗣尚漫:壓力式溫度計(jì)溺量值的不確定度評(píng)定
    最小分度值的 1/10,即 0.01 cI【:,所引起的誤差區(qū)間半寬 引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量用 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。
    為 0.01/2=0.005~C,因?yàn)閿?shù)值相對(duì)很小,可忽略不計(jì),則 二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)在周期內(nèi)不作零位修正所引人的最
    (t 1)=0 大誤差為±0.06%,屬均勻分布, = ,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度
    (2)恒溫槽溫度波動(dòng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 (t ,),用 分量為
    B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。恒溫槽溫度波動(dòng)在讀數(shù)過程中(zhòng)u003Cbr/>(A2): :0.03~C
    變化最大不超過 0.1℃,其分布為反正弦分布,包含因子 √3
    k=√2則,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 其估算值不確定度的相對(duì)不確定約為 20%,則 自由
    度 (A2):2—0—% -2
    ( ): :0.04% : 12。
    √2
    因?yàn)?u(A1)和 “(A2)是互不相關(guān)的,所以
    其估算值不確定度的相對(duì)不確定度約為 20%,自由
    度 ( ,2):—20 %一-2 u(A)=√U2(A1)+ (A2)=o.04%
    : 12。
    自由度 (A)= u)4(A )
    (3)恒溫槽的溫場不均引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 U(t ), = 25
    用 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。恒溫槽在 8O℃的溫場的最 v(A1)十 (A2)
    大溫差不超過 0.2~C,其分布為均勻分布,包含因子 = 4.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
    √3,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 (1)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算
    以上所分析的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量是互不相關(guān)
    M( ,3): 0.2/2:0
    06~C
    √3 . 的,所以其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
    其估算值不確定度的相對(duì)不確定約為 20%,自由度
    “c(Y)=~/U (t)+ (t )+ (A)=0.11℃
    (£,3):—20 % -一2
    : 12。 u c%y丁)而 =76
    叼 = 五 面 b ,,取耿 5o。。
    因?yàn)?Ⅱ(tt2)和 u(t'3)是互不相關(guān)的,所以
    V(t)十V(t )十 ( )
    n(t )=√u。(t 2)+“ (t 3)=o.07℃
    5 擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算
    取 P=99%,有效自由度為 5O,查 t分布表,得包含
    自自 _21
    因子 后=t0 (50)=2.68。則
    +麗 .99
    U99=kuc(Y)=2.68×0.11 c(==0.3~C
    4.3 輸入量 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(A)的評(píng)定
    6 測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示
    (1)二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定
    被測(cè)壓力式溫度計(jì)的型號(hào)為 wrQ一288,測(cè)量范圍
    度,用 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。從二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)
    為(0—100)qC,準(zhǔn)確度等級(jí)為 1.5。以80"C溫度點(diǎn)為例,
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