《计量与测试技术》２０１６年第４３基第１腐 数字温度指示调节仪测量值的不确定度评定 刘鹏德 （克州质量与计量检测所，新疆阿图什８４５３５０） 摘要：本文介绍了数字温度指示调节仪测量不确定度的评定方法，测量模型及扩展不确定度的评定，评定结果的报告与表示。 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４６０．４０３０ 关键词：数字温度指示调节仪；不确定度评定；测量方法；测量模型 中图分类号：ＴＢ９４２ ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４—６９４１．２０１６．０１．０４４ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｄｉｇｉａｌｔ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｌｉｕ Ｐｅｎｇｄｅ ｌ概述 ２．２灵敏度系数 ｃ ＝ ＝－ １．１测量方法：依据ＪＪＧ６１７－－１９９６《温度指示调节仪》 检定规程 １．２环境条件：温度（２０±５）℃；相对湿度：４５％～７５％ １．３测量标准 １．３．１测量标准名称：特稳携式校验仪。 １．３．２测量范围：输出ＤＣ（０ｍＶ～２４Ｖ）、ｍＡ（０ｍＡ一 ２０ｍＡ）、Ｑ（０ｆｌ～５０００￣）、Ｈｚ（ＯＨｚ～５００００Ｈｚ）。 测量ＤＣ（０ｍＶ～５０Ｖ）、ｍＡ（０ｍＡ～１００ｍＡ）、Ｑ（０１２ ５０００ｆ￣）、Ｈｚ（０Ｈｚ～５００００Ｈｚ）。 １．３．３准确度：０．０２级。 —Ｃ ：—ＯＡＴ—‘ ：一１ １．３．４工作电压：２２０ＶＡＣ，５０Ｈｚ。 １．４被测对象：选取一台浙江余姚０．２级温度指示调节 仪，分辨力为０．１。【＝，测量范围为（一４５—３５０）℃。 １．５测量过程：从下限开始增大输入信号（上行程时）， 分别给仪表输入各被检点温度所对应的电量值，读取仪 表相应的指示值，直至上限；然后减少输入信号（下行程 ２．３传播率公式 ｕ （△ ）＝［ｃ ・ｕ（，）］ ＋［ｃ ・ｕ（￡）］ ３测量不确定度的来源 测量重复性带来的的不确定度ｕ 测量标准器带来的不确定度Ｍ ４输入量的标准不确定度评定及其自由度 ４．１输入量，的不确定度来源 （，）主要是由整套温度 指示调节仪测量装置不重复性引起的，可以通过连续测 量得到的测量侧量列，采用Ａ类方法评定。 ４．１．１选取一台温度二次仪表，在１５０￣Ｃ点处，用标准 装置在１０ｍｉｎ内重复性条件下对进行１０次连续测量，得 到测量列 １５０．０￣Ｃ，１５０．１℃，１５０．１℃，１５０．℃，１４９．９℃， １５０．０℃，１４９．９℃，１４９．９℃，１５０．０℃，１４９．９℃ 时），分别给仪表输入各被检定点温度所对应的标称电 量值，读取仪表相应的指示值，直至下限。下限值只进行 下行程的检定，上限值只进行上行程的检定。 ，＝ ∑ １４９．９８ｏＣ １．６评定结果的使用：对符合上述条件下的测量，一般 可直接使用本不确定度的评定结果，对其它示值和其他 规格的温度指示调节仪示值误差测量值的的不确定度可 采用本评定方法 ２、测量模型 ２．１测量模型 △Ｔ＝，一ｔ 实验标准 ：匝ｉ（ｉ，－ｈ ２—９℃ 任选５台同类型温度二次仪表，对每一块表在 １５０￣Ｃ和３００℃点进行２组测量，每组测量均在重复性条 件下连续测量１０次，每组测量列分别按上述方法计算， 得到１０个单次实验标准差如下表１所示。 ……一：式中：△ 一温度指示调节仪示值误差； ，～温度指示调节仪示值； ｔ一标准装置量值。 收稿日期：２０１５—０９—２８ 厍 ℃ 刘鹏德：数字温度指示调节仅测量值的不确定度评定 又因为ｓｊ的标准偏差大于÷ｓ ，所以使用Ｓｊ中较大 的ｓ０＝０．０７９ｏＣ来代替ｓ 标准不确定度为 （，１）＝ｓｐ／４￣ ０．０５６￣Ｃ 自由度 ＝ｍ（ｎ一１）＝９０ ５合成标准不确定度的评定 ５．１ 输入量的标准不确定度汇总表 表Ｉ 堡薹！ 三！： ！兰：！：！：！！！ ！！：！： 羔：！：！： ！ ！ ：！：！！： ４．２输入量ｔ的标准不确定度ｕ（ｔ）的评定 ４．２．１输入量ｔ。的不确定度ｕ（ｔ ）主要来源温度二次仪表 检定装置量化误差的不确定度。采用Ｂ类方法评定 温度指示调节仪检定装置的分辩力（步进量） （即 ５．２合成标准不确定度的评定 输人量，和ｔ彼此独立不相关，所以在合成标准不 确定度可按下式得到 Ｍ （△ ）＝ “ （，）＋“ （ｔ）＝￣／０．０４９ ＋０．０５６ Ｏ．０７４ｏＣ 分散区间 ）为０．１ ，区间半宽为Ｏｔ＝ ｖｘ＝０．０５℃，估计 服从等概率分布（均匀分布）１００％落入区间之内，包含 因子 ＝ ，所以有数字量化引入不确定度可得 ５．３ 由韦尔奇一萨特思维公式计算有效自由度为 ４ （△ ）００７４ １５０ ｕ４（Ｉ ）ｕ４（ｔ） ０．０５６ ０．０４９ ＋ ．一“（ｔ】）：孚： ２（４３、 ０．０４９￣Ｃ 估计△ （ｔ１）／ｕ（ｔ１）＝０．１，则 １：（０．１）～／２＝５０ ｖＩ ｆ 将合成标准不确定度的有效自由度 估算为１００， 对测量值的不会有太大的影响。 ６扩展不确定度的评定 ４．２．２输入量ｔ：的不确定度 （ｔ ）主要来源于温度指 示调节仪检定装置的最大允许误差导致的不确定度引起 不确度。采用Ｂ类方法评定 温度指示调节仪检定装置的准确度等级为０．０２级， 该误差为均匀分布，则 ２ ３ ２（４４３） 估计△Ｍ（ｔ ）／ｕ（ｔ２）＝０．１，则 ＝（０．１）一／２＝５０ ４．１．４输入量ｔ的标准不确定度的计算 （ ）： ： ０．００３￣Ｃ 取置信概率９５％，按有效自由度，查ｔ分布表，得到 ｜ｉ｝。＝ｔ９５（１００）＝１．９８４ 扩展不确定度Ｕ９５＝ ・ 。（ＡＴ）＝１．９８４×０．０７４＝ ０．１４７ ０．１５℃ ７测量不确定度的报告与表示 温度指示调节仪示值误差测量值的扩展不确定度为 Ｕ９５＝０．１５℃ Ｍ（ｔ）＝√Ｍ （ｔ１）＋“ （ｔ２）＋ ０．０４９￣Ｃ 自由度为Ｖｅｆ＝１００ 作者简介：刘鹏德，男，工程师。工作单位：克州质量与计量检测所。通讯 自由度 （上接第９３页） 砸ｕ４（ｔ） ０ ．０４９４ ￣５７ ５０ ’ ５０ 地址：８４５３５０新疆阿图什市友谊路北三号院。 则半径样板半径尺寸测量值为：Ｒ＝（１８．９７２± ０．００４）ｍｍ，ｋ＝２ ≤÷ ＥＶ，因此，测量结果评定的测量不确定度对符合 Ｊ 性评定的影响可忽略不计。只要满足ｌ△Ｉ≤ Ｅ ，则半 径样板可给出合格的结论，其检定结论是可靠的。 参考文献 ４是否满足检定要求的符合性评价 根据以上检定数据进行计算并复查ＪＪＧ５８—２０１０， 如表２所示 表２ ［１］２ＪＧ５８—２ＯＬＯ（半径样板》．中国计量出版社，２０１０． ［２］ＪＪＧ５６—２ｏｏｏ（工具显微镜》．中国计量出版社，２０００． ［２］ＪＪＦ１０９４—２００２（（￣量仪器特性评定》．中国计量出版社，２００３． ［４］《几何量计量》下册．原子能出版社，２０００． ［５］《一级注册计量师基础知识及专业实务》．中国质检出版社，２０１１． 根据ＪＪＦ１０９４～２００２（（￣１］量仪器特性评定》的规定， 现对检定结果进行符合性评价。 根据ＪＪＧ５８—２０１０可知，因４２１￣ｍ／３：１４１￣ｍ，满足 作者简介：刘小红，女，工程师，国家一级注册计量师。工作单位：自贡市计量测 试研究所。通讯地址：６４３０００四川省自贡市高新工业园区荣川路６号。