工作用玻璃液体温度计测量不确定度的评定

毕莉娅 常运福 梁立超 任玉兰

( 辽沈工业集团有限公司校准检测中心，辽宁 沈阳 110045)

1 概述

1.1 测量依据:JJG130-2004《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二等标准水银温度计一套7 支，测量范围(-30～300)℃。

表1 实验室的计量标准器和配套设备

1.3 被测对象:

精密温度计:测量范围(-30～100)℃，分度值0.1，0.2

普通温度计:测量范围(-30～100)℃，分度值0.5，1，2，5

2 数学模型

x=(ts+△ts)-t

式中x——工作用玻璃液体温度计的修正值;

Δts——二等标准水银温度计的修正值;

t——工作用玻璃液体温度计的示值;

3 不确定度传播率

式中，灵敏系数，C1=x/ts=1，C2=x/Δts=1，C3=x/t=1

4 标准不确定度评定

4.1 二等标准水银温度计读数分辨力(估读)引入的标准不确定度u(ts1)，用B 类标准不确定度评定。二等标准水银温度计的读数分辨力为其分度值的1/10，即0.01℃，则不确定度区间半宽度为0.01℃，按均匀分布计算

4.2 由恒温温场不均匀性引如的标准不确定度u(ts2)，用B 类标准不确定度评定。

恒温槽温场最大温差为0.02℃，则不确定度区间半宽度为0.01℃，按均匀分布计算

4.3 恒温温度波动引如的标准不确定度u(ts3)，用B 类标准不确定度评定。

第一，理论部分。根据年级的特点安排授课内容，大学一年级上学期：专业思想教育、适应性培训；大学一年级下学期：职业生涯规划；大学二年级上学期：基本职业能力培养、考证培训；大学二年级下学期：创业教育；大学三年级上学期：求职礼仪、就业形势；大学三年级下学期：创业培训、考研辅导；大学四年级上学期：就业权益与法律保障、简历制作、公务员考试实务培训、就业实训；大学四年级下学期：就业政策、就业市场、就业程序和服务。

恒温槽温场稳定性为m2±0.02℃/min，则不确定度区间半宽度为0.02℃，按均匀分布计算

4.4 银温度计检定结果的修正值引入的标准不确定度u(Δts)，用B 类标准不确定度评定。

由二等标准水银温度计检定规程可知，二等标准水银温度计检定结果的扩展不确定度U95 =0.03℃，包含因子k95 =2.58，所以

u(Δts)=0.03/2.58 =0.012℃

4.5 被校温度计示值重复性引入的不确定度u(t)。

用A 类标准不确定度评定。以校准50℃刻度为例，将二等标准水银温度计和一只被检温度计同时以全浸的方式放入恒温槽中，待示值稳定后，重复测量10 次，分别计算修正值，得x1、x2……x10，其算数平均值为:

5 合成标准不确定度

5.1 主要标准不确定度汇总表

注:由于重复性分量包含人员读数引入的不确定度分量，为避免重复计算，舍弃了u(ts1)。

5.2 合成标准不确定度计算

以上各项标准不确定度分量是互不相关的，所以合成标准不确定度为:

5.3 扩展标准不确定度计算

因主要分量中Δts和t 可视为正态分布，因此置信概率P=95%时，可取包含因子k=2，

则

U=kuc(y)=0.05℃

注:按上式计算，扩展不确定度为0.044℃，考虑到有舍弃的不确定度分量，故扩展不确定度取0.05℃。

6 对使用二等标准水银温度计标准装置校准工作用玻璃液体温度计的测量不确定度评定

以上是以使用二等标准水银温度计标准装置校准，在50℃点对0.1 分度值的工作用玻璃液体温度计进行校准为例，进行的测量结果不确定度评定。在校准工作中，要根据具体情况，参照以上的评定方法，对测量结果的不确定度进行评定。

6.1 恒温槽均匀性和波动度的影响

当测量范围为(-30～100)℃时，恒温槽的温场均匀性为0.02℃，温度波动度为±0.024/10min;当测量范围为(＞100～300)℃时，恒温槽的温场均匀性为0.04℃，温度波动度为±0.054/10min。所以，在不同的测温范围，u(ts2)和u(ts3)的值不同。

被校准温度计分度值的影响被校准温度计分度值不同(0.1℃、0.2℃、0.5℃、1℃、2℃、5℃)，示值重复性引入的标准不确定度u(t)就不同。

［1］测量的不确定度［J］.计量技术.1986(01)

［2］范天泉，彭志和，雷仲元.在一米测长机上测定长光栅数显仪的不确定度［J］.计量技术.1988(10)