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双金属温度计测量不确定度的评估
1、概述
1.1、测量依据：JJG226-2001《双金属温度计》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
序号
设备名称
技术性能
1
标准
水银温度计
测量范围：(?30~300）℃
分度值：0.1
2
恒温槽
温度范围
工作区最大温差
温度稳定性
(?30~40)℃
0.0
±0.006℃/1
(?40~80)℃
0.021
±0.021℃/1
(?80~300)℃
0.0
±0.015℃/15
1.3、被测对象：
表2.被测准温度计的分类
普通温度计
分度值(℃)
1
2
5
10
温度范围(℃)
?30~300
?30~300
?30~300
?30~300
1.4、测量方法：使用(?30~300）℃标准水银温度计校准，将标准水银温度计和被检双金属温度计插入恒温槽中，在正反两个行程上分别向上限或下限方向逐点检定，待示值稳定后，分别记下标准温度计和被检温度计正反行程示值。按相反顺序读取标准水银温度计和被检温度计示值，共计读数2次，分别计算算术平均值，得到标准温度计温度示值偏差和被检温度计的示值偏差的算术平均值。
标准温度计和被检温度计读数估计到分度值的1/10。
2、数学模型
式中--双金属温度计的修正值；
--标准水银温度计的示值；
--标准水银温度计的修正值；
--双金属温度计的示值。
3、不确定度传播率
式中，灵敏系数，。
4、标准不确定度评定
4.1标准水银温度计读数分辨力（估读）引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定。
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为0.01
=0.006℃
4.2由恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定。
恒温槽温场最大温差为0.008℃，则不确定度区间半宽为0.004℃,按均匀分布处理。＝
4.3恒温槽温度波动引入的标准不确定度，用B类标准不确定度表示。
恒温槽温场稳定性为℃/15min,则不确定度区间半宽为℃,按均匀分布计算，
＝℃
4.4由标准水银温度计检定结果的修正值引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定，由标准水银温度计检定规程可知，标准水银温度计检定结果的扩展不确定度＝℃,包含因子，所以
＝=℃
4.5被校温度计示值重复性引入的标准不确定度。
用A类标准不确定度评定。以校准30℃刻度为例，将标准水银温度计和一支1.0级，分度值为1℃的
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均
标准（℃）
30.06
30.04
30.02
30.05
30.04
30.02
30.06
30.03
30.04
30.04
30.04
被检（℃）
30.0
30.0
30.1
30.1
30.1
30.0
30.1
30.1
30.1
30.0
30.1
修正值（℃）
0.1
0.0
-0.1
-0.1
-0.1
0.0
0.0
-0.1
-0.1
0.0
-0.029
用贝赛尔公式计算出其标准差℃，故
=℃
4.6被校温度计读数（估读误差）引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定。
被检温度计的分度值为1℃，读数分辨力为其分度值的1/10，即0.1℃，则不确定度区间半宽为0.1℃，按均匀分布计算，
=℃，
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，只计最大影响量，舍弃、。
5、合成标准不确定度
5.1、主要标准不确定度汇总表
不确定度来源（）
℃
恒温槽温场均匀性
0.004
0.00
恒温槽温度稳定性
0.006
0.0
标准温度计检定结果的不确定度
0.04
2
0.02℃
被检温度计的示值重复性
0.06
1
0.06℃
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：
uc(y)==0.07℃
5.3、扩展标准不确定度计算
因主要分量中和可视为正态分布，因此P＝95％时，可取包含因子k＝2，则：
℃
6.对使用标准水银温度计标准装置校准双金属温度计的测量不确定度评估
6.1根据JJG226-2001的规定，常规校准应对该水银温度计的每一个有刻度值的测量点进行校准，即需校准0、10、20℃、30℃、40℃
校准点
（℃）
不确定度分量（℃）
uc
（℃）
U
（℃）
(k＝2)
u(ts2)
u(ts3)
u(Δts)
u(t2)
0
0.003
0.004
0.02
0.06
0.07
0.2
10
0.003
0.004
0.02
0.06
0.07
0.2
20
0.003
0.004
0.02
0.06
0.07
0.2
30
0.003
0.004
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