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《水位标准装置校准规范》
不确定度分析报告
《水位标准装置校准规范》编制组
2023年9月25日
一、水位标准装置示值误差校准结果
水位标准装置测量范围：0m~10m。分别在整数米处使用20m标准钢卷尺进行校准，校准结果如下表所示：
表1各校准点水位标准装置与标准钢卷尺数值
校准点/m
水位标准装置/mm
标准钢卷尺/mm
示值误差/mm
1
1000.1
1000.1
0.0
2
1999.9
2000
-0.1
3
3000.0
2999.9
0.1
4
3999.8
3999.7
0.1
5
5000.1
4999.6
0.5
6
6000.5
6000.1
0.4
7
7000.4
6999.7
0.7
8
8000.5
7999.8
0.7
9
9000.5
8999.8
0.7
10
10000.5
9999.8
0.7
二、水位标准装置示值误差重复性试验数据
在各校准点对水位标准装置进行10重复测量，得到10组数据，见表2。
表210组重复性实验数据
单位毫米
测次
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
第六组
第七组
第八组
第九组
第十组
1
0
-0.1
0.1
0.1
0.5
0.4
0.7
0.7
0.7
0.7
2
-0.1
-0.1
0.1
0.1
0.3
0.5
0.7
0.6
0.6
0.7
3
-0.1
-0.1
0.1
0.1
0.4
0.3
0.8
0.6
0.6
0.8
4
-0.1
-0.1
0.1
0.1
0.4
0.4
0.8
0.7
0.7
0.8
5
-0.1
-0.1
0.1
0.1
0.4
0.3
0.8
0.6
0.6
0.7
6
-0.1
-0.1
0.1
0.1
0.4
0.4
0.8
0.8
0.7
0.8
7
-0.1
-0.1
0.1
0.1
0.4
0.3
0.7
0.7
0.6
0.7
8
-0.1
-0.2
0.1
0.1
0.4
0.4
0.7
0.7
0.6
0.7
9
-0.1
-0.2
0.1
0.1
0.4
0.4
0.8
0.6
0.6
0.6
10
-0.1
-0.1
0.1
0.1
0.4
0.3
0.7
0.7
0.6
0.7
si
0.032
0.042
0.000
0.000
0.047
0.067
0.053
0.067
0.048
0.063
合并样本方差，得到示值误差重复性为：
s
三、数学模型
水位标准装置示值误差E按式（1）计算：
E=Hd-H
式中：E—水位标准装置的示值误差，mm、cm或m；
Hd—被校水位标准装置在各校准点的示值，mm、cm或m；
Hs—各校准点水位标准值，mm、cm或m。
示值误差合成不确定度计算见式（2）:
uc(E)=
式中：uc(E)—示值误差的合成不确定度，mm、cm或m；
u(Hd)—被校水位标准装置的标准不确定度，mm、cm或m；
u(Hs)—标准器的标准不确定度，mm、cm或m；
c1—被校水位标准装置的灵敏系数，1；
c2—标准器的灵敏系数，-1。
四、各不确定度分量的计算
采用标准钢卷尺对一10m量程的非接触式水位标准装置进行进行校准，校准点为（1~10）m的整数点。
（一）标准器及校准方法引入的不确定度
（1）标准器示值引入的的不确定度u1(Hs)
标准器采用标准钢卷尺，其示值误差为±(0.03+0.03L)mm，服从均匀分布，引入的不确定度为：
u
水位标准装置测量范围（0~10）m，则整数米处标准钢卷尺示值引入的不确定度见表3：
表3标准钢卷尺在（1~10）m校准点引入的不确定度
校准点/m
1
2
3
4
5
标准器引入的不确定度/mm
0.035
0.052
0.069
0.087
0.104
校准点
6
7
8
9
10
标准器引入的不确定度
0.121
0.139
0.156
0.173
0.191
（2）标准器估读引入的的不确定度u2(Hs)
每次测量估读误差为0.2mm，服从均匀分布，引入的不确定度为：
u
（3）综上所述
u
标准器及校准方法引入的不确定度见表4。
表4标准器及校准方法在（1~10）m校准点引入的不确定度
校准点/m
1
2
3
4
5
标准器引入的不确定度/mm
0.068
0.078
0.090
0.105
0.119
校准点
6
7
8
9
10
标准器引入的不确定度
0.134
0.151
0.166
0.182
0.200
（二）被校水位标准装置引入的不确定度
（1）被校水位标准装置分辨力引入的不确定度分量u1(Hd)
水位标准装置分辨力为0.1mm，服从均匀分布，则引入的不确定度为：
u
（2）测量重复性引入的不确
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