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

1.1测量依据：JJG130－2011《工作用玻璃液体温度计》检定规程

1.2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 序号 1 2 2 2 设备名称 标准水银温度计 制冷恒温槽 智能精密恒温槽 恒温槽 技术性能 测量范围（0～50）℃、 （100～150）℃ 测量范围（-30～95）℃ 测量范围（室温～95）℃ 测量范围（100～300）℃ 工作区最大温差0.02℃ 工作区最大温差0.02℃ 工作区最大温差0.02℃ 分度值：0.1℃ 温度稳定性±0.04℃/10min 温度稳定性±0.04℃/10min 温度稳定性±0.04℃/10min 1.3测量对象：工作用玻璃液体温度计（0～50）℃

1.4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110。 2、数学模型

ttxt1

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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)；

t1—被检水银温度计的读数的平均值； 灵敏系数：

C1tC2ttx11 1

C3tt1 3、输入量的标准不确定度评定

3.1输入量t的标准不确定度u(t)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u(t1)，属于B类 。

标准水银温度计的分度值0.1℃，估读到分度值的1即0.01℃，则不确定

10区间半宽为0.01℃，服从均匀分布。则

u(t1)0.0130.006 ℃

3.1.2温场的不均匀性引起的不确定度u(t2)，属于B类。

依据规程要求，恒温槽的工作区域最大温差为0.04（℃），则半区间宽度为0.02℃，按均匀分布处理。它的不确定度为:

u(t2)0.02/3≈0.012(℃)

3.1.3恒温槽温度波动引入的标准不确定度u(t3)，属于B类。

依据规程要求，恒温槽波动度为0.04℃/10min，则半区间宽度为0.02℃，

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按均匀分布处理。则：

u(t3)0.02/30.012℃.

3.1.4输入量t的标准不确定度u(t)的计算，因u(t1)、u(t2)、u(t3)互不相关

u(t)u2(t1)u2(t2)u2(t3)0.018(℃)

3.2输入量x的标准不确定度u(x)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：U0.03℃ （k1.98），则：

u(x)0.03/1.98=0.016℃

3.3输入量t1的标准不确定度u(t1)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u(t11)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： 50.07℃，50.07℃，50.07℃，50.08℃. 则：X100.10℃

评定重复性不确定度差法

分量时，采用极

50.07-50.08S(t11)0.0052.062.06 单次实验标准差： ℃

测量重复性引入的不确定度，则

u(t11)S(t11)n0.00540.003℃

3.3.2分辨力引入的不确定度u(t12)的评定

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被检玻璃温度计的分度值为0.1℃。由此引入不确定度的半区间为0.01分度值，服从均匀分布。则

u(t12)0.013 =0.006 ℃

3.3.3被检温度计读数时视线不垂直引入的标准确定度u(t13)，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±0.01℃，则不确定区间半宽

为0.01℃，按反正弦分布处理。则

u(t13)0.01/20.008℃.

3.3.4输入量t的标准不确定度u(t)的计算

因u(t11)、u(t12)、u(t13)互不相关,则：

u(t1)u2(t11)u2(t12)u2(t13)=0.011(℃)

4、合成不确定度的评定

4.1、主要标准不确定度汇总表 标准不确定度分量 标准不确定度℃ 不确定度来源 分布 Ci |Ci |（xi）℃ 1.标准的估读误差0.006 0.012 0.012 均匀 均匀 均匀 1 0.018 u(t1) u(t) 2. 恒温槽温场不均匀性u(t2) 3. 恒温槽温场波动度u(t3) 可编辑

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标准器的使用不确定u(x) 度 u(t1) 0.016 正态 1 -1 0.016 1.被检的重复性0.003 0.006 正态 均匀 反正弦 u(t11) 2. 被检的分辨力u(t12) 0.011 3.被检温度计读数时 0.008 视线不垂直 4.2、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:

uc(cu)iii1n20.01820.01620.01120.027 ℃

4.3、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:

U2uc0.06 ℃ k2

5、工作用玻璃温度计测量点的测量不确定度评估

5.1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：

校准点不确定度分量（℃） （℃） u(t1) u(t2) u(t3) u(x) u(t11) u(t12) u(t13) uC U（℃） （k2） 可编辑

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0 10 20 30 40 50 0.006 0.012 0.012 0.016 0.003 0.006 0.008 0.027 0.006 0.012 0.012 0.016 0.003 0.006 0.008 0.027 0.006 0.012 0.012 0.016 0.003 0.006 0.008 0.027 0.006 0.012 0.012 0.016 0.003 0.006 0.008 0.027 0.006 0.012 0.012 0.016 0.003 0.006 0.008 0.027 0.006 0.012 0.012 0.016 0.003 0.006 0.008 0.027 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 5.2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： 校准点不确定度分量（℃） （℃） u(t1) u(t2) u(t3) u(x) u(t11) u(t12) u(t13) 100 110 120 130 140 150 uC U（℃） （k2） 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.006 0.024 0.029 0.016 0.003 0.006 0.008 0.043 0.006 0.024 0.029 0.016 0.003 0.006 0.008 0.043 0.006 0.024 0.029 0.016 0.003 0.006 0.008 0.043 0.006 0.024 0.029 0.016 0.003 0.006 0.008 0.043 0.006 0.024 0.029 0.016 0.003 0.006 0.008 0.043 0.006 0.024 0.029 0.016 0.003 0.006 0.008 0.043 6不确定度的表示

6.1玻璃温度计（0～50) ℃ 整个工作段的扩展不确定度为： U0.06℃

k2

6.2玻璃温度计（100～150) ℃ 整个工作段的扩展不确定度为：

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U0.09℃ k2

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