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        三等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器測量結(jié)果不確定度評定

        2021-12-05 13:42:22吳強(qiáng)
        商品與質(zhì)量 2021年40期
        關(guān)鍵詞:液位標(biāo)準(zhǔn)

        吳強(qiáng)

        廣東省潮州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測所 廣東潮州 521000

        隨著我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、國防工業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中的高速發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)金屬量器在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中保障容量準(zhǔn)確性用途廣、數(shù)量大,本文通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型對檢定過程中產(chǎn)生的不確定來源進(jìn)行分析與匯總[1-2]。

        檢定環(huán)境溫度為(20±10)℃,檢定介質(zhì)為水(體膨脹系數(shù))。

        1 數(shù)學(xué)模型

        式中:V20—被檢三等金屬量器20℃時(shí)的實(shí)際容積值,L;

        VB—二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器20℃時(shí)的容積值,L;

        這樣在計(jì)量頸的范圍內(nèi)任意給定一高度H則對應(yīng)的容量為:

        若計(jì)量頸分度容積檢定時(shí)所用容積為V1,注入計(jì)量頸對應(yīng)液位高度差△H,即:

        2 方差和靈敏度系數(shù)

        由(5)式可得合成方差為:

        式中:

        按規(guī)程規(guī)定和實(shí)測情況有:

        (1)三等量器計(jì)量頸分度容積不大于其標(biāo)稱容量的2×10-4,即。

        (2)被檢金屬量器的液位高度應(yīng)不小于計(jì)量頸標(biāo)尺總長的2/3,即。

        (3)三等金屬量器檢定時(shí)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度為(20±10)℃,檢定中實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度和水溫之差不應(yīng)超過±5℃,即。

        3 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

        ②被檢標(biāo)準(zhǔn)量器認(rèn)為讀數(shù)誤差通常為±1mm,均勻分布,故不確定度為:

        這樣高度差的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

        按檢定經(jīng)驗(yàn),被檢量器的液位高度差的一般不超過±1mm,并作均勻分布,故標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

        (3)計(jì)量頸容量V1的不確定度u(V1)。

        計(jì)量頸分度容積采用二等玻璃量器檢定,所用玻璃量器其示值允差±0.5ml,并作均勻分布,因此其標(biāo)準(zhǔn)不確定度:

        (4)標(biāo)準(zhǔn)量器的不確定度u(VB)。

        ①標(biāo)準(zhǔn)量器的檢定證書給出其擴(kuò)展不確定度u=2.5×10-4,k=3,因此標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

        ②標(biāo)準(zhǔn)量器排液時(shí)存在著殘留量,重復(fù)測量6次液位高度差,其極差為為4mL,則不確定度為:

        ③標(biāo)準(zhǔn)量器計(jì)量頸分度容積小于等于標(biāo)稱容量的2×10-4,均勻分布,故讀數(shù)誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

        這樣標(biāo)準(zhǔn)量器給出的容量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

        水介質(zhì)的溫度20±10℃范圍內(nèi)其體脹系數(shù)的界限為±1.0×10-4℃-1,服從均勻分布,則:

        (8)介質(zhì)溫度差的不確定度u(t)。

        水溫差的變化界限±5℃,均勻分布,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

        測量水溫的溫度計(jì)一般不超過±0.2℃,均勻分布,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

        4 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表如下

        不確定度來源 標(biāo)準(zhǔn)不確定度被檢量器液位高度測測量 0.74mm 1.41×10-4images/BZ_212_1331_1236_1351_1253.png計(jì)量頸液位高度差測量 0.58mm 7.73×10-5images/BZ_212_1335_1340_1357_1359.png計(jì)量頸容積檢測0.29×103L 9.67×10-6images/BZ_212_1333_1429_1355_1448.pngimages/BZ_212_1393_1438_1409_1455.png標(biāo)準(zhǔn)容器容量 2.92×10-3L images/BZ_212_2020_1450_2036_1469.png1.46×10-4水溫度差 0.289℃4.34×10-5標(biāo)準(zhǔn)量器體脹系數(shù) 0.69×10-5℃-1 t 0.35×10-5金屬量器體脹系數(shù)差 0.35×10-5℃-1 5.25×10-5水體脹系數(shù) 5.77×10-5℃-1 -t 2.89×10-5被檢量器溫度測量 0.115℃0.20×10-5

        5 合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度(本文取V≈VB=20L)

        6 包含因子

        包含因子k取2。

        7 擴(kuò)展不確定度

        U=4.68×10-4VB,k=2;或Urel=4.68×10-4,k=2。

        8 結(jié)語

        通過以上對三等標(biāo)金屬準(zhǔn)量器測量結(jié)果不確定度評定,我們發(fā)現(xiàn)在檢定過程中各個(gè)因素的影響尤為明顯,以上評定方法僅供參考。

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