温度指示控制仪示值误差测量不确定度评定报告.doc

温度指示控制仪（数字式）示值误差测量不确定度评定
1. 概述
1.1 测量依据：JJG874-2007《温度指示控制仪检定规程》
1.2 环境条件：环境温度：(15～35)℃；相对湿度：小于80％RH
1.3 测量标准：二等标准水银温度计
1.4 被测对象：温度指示控制仪。
1.5 测量过程：将二等标准水银温度计和被检温度指示控制仪一同置于恒温槽中进行，采用比较法测量。
1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2. 数学模型

式中：-----被测温度指示控制仪的示值误差，℃；
-----被测温度指示控制仪的示值，℃；
-----二等标准水银温度计的示值，℃；
-----二等标准水银温度计在该检定点上的修正值，℃。
3. 输入量标准不确定度的评定
3.1 输入量的标准不确定度的评定
输入量的标准不确定度来源于被测温度指示控制仪的测量重复性和被测温度指示控制仪的分辨力引入的标准不确定度。
3.1.1输入量的标准不确定度可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
各取一台分辨力为0.1℃、1℃的温度指示控制仪，分别对其-30℃、50℃、100℃、30℃测量点，在重复性条件下连续测量10次，得到测量结果如表1所示
表 1
测
量
点
序
号

-30(℃)
50(℃)
100(℃)
300(℃)
0.1℃分辨力
1
-29.6
49.6
99.2
299.6
2
-29.6
49.7
99.4
299.5
3
-29.5
49.5
99.5
299.6
4
-29.6
49.3
99.5
299.7
5
-29.5
49.4
99.5
299.9
6
-29.3
49.5
99.4
299.7
7
-29.4
49.7
99.2
299.7
8
-29.5
49.6
99.5
299.7
9
-29.6
49.5
99.5
299.5
10
-29.5
49.4
99.4
299.6
平均值
-29.51
49.52
99.41
299.65
单次实验标准差
0.10
0.13
0.12
0.12

0.10
0.13
0.12
0.12
1℃分辨力
1
-30
48
98
298
2
-31
48
98
298
3
-30
48
97
298
4
-30
49
98
297
5
-30
48
98
298
6
-31
48
98
298
7
-30
48
98
298
8
-30
48
97
298
9
-30
49
98
297
10
-30
48
98
298
平均值
-30.2
48.2
97.8
297.8
单次实验标准差
0.42
0.42
0.42
0.42

0.42
0.42
0.42
0.42

3.1.2输入量的标准不确定度，采用B类方法进行评定。温度指示控制仪分辨力分别为0.1℃、1℃，区间半宽为0.05℃、0.5℃，在区间内可认为服从均匀分布，取包含因子，则标准不确定度为：
0.1℃ =0.029(℃)
1℃ =0.29(℃)
3.2 输入量的标准不确定度的评定
输入量的标准不确定度来源于二等标准水银温度计的示值估读、恒温槽的温度波动和恒温槽的水平温差不均匀性引入的标准不确定度。
3.2.1输入量的标准不确定度，采用B类方法进行评定。二等标准水银温度计的示值应估读到分度值的1/10，即0.01℃，所引起的误差为±0.01/2=0.005℃，即半宽区间为0.005℃，在区间内可认为服从均匀分布，取包含因子，则标准不确定度为：
=0.003(℃)
3.2.2输入量的标准不确定度，采用B类方法进行评定。恒温槽的温度波动在读数过程中其变化最大不超过0.1℃，即半宽区间为0.05℃，在区间内可认为服从反正弦分布，取包含因子，则标准不确定度为：
=0.04(℃)
3.2.3输入量的标准不确定度，采用B类方法进行评定。恒温槽的水平温差不均匀性分别为酒精槽0.15℃、水槽0.05℃、油槽0.10℃，在区间内可认为服从均匀分布，取包含因子，则标准不确定度为：
酒精槽(-30℃) =0.09(℃)
水槽(50℃) =0.03(℃)
油槽(100℃) =0.06(℃)
油槽(300℃) =0.06(℃)
3.3 输入量的标准不确定度的评定
输入量的标准不确定度来源于二等标准水银温度计的修正值，从二等标准水银温度计检定规程中可知，其标准不确定度为：
-30℃ =0.015℃
50℃ =0.015℃
100℃ =0.015℃
300℃ =0.030℃
4. 合成标准不确定度的评定
4.1 灵敏度系数
数学模型
灵敏度系数
4.2 标准不确定度汇总表
输入量的标准不确定度汇总表2
表 2
标准不确定度分量
不确定度来源
标准不确定度
(℃)

‌‌‌‌‌
(℃)
-30
50
100
300
-30
50
100
300

被检的测量重复性
0.1℃
0.10
0.13
0.12
0.12
1
0.10
0.13
0.12
0.12
1℃
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42

被检的分辨力
0.1℃
0.029
0.029
0.029
0.029
0.029
0.029
0.029
0.029
1℃
0.29
0.29
0.29
0.29
0.29
0.29
0.29
0.29

二等标准水银温度计的示值估读
0.003
0.003
0.003
0.003
-1
0.003
0.003
0.003
0.003

恒温槽的温度波动
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04

恒温槽的水平温差不均匀性
0.09
0.03
0.06
0.06
0.09
0.03
0.06
0.06

二等标准水银温度计的修正值
0.015
0.015
0.015
0.030
-1
0.015
0.015
0.015
0.030

4.3 合成标准不确定度的计算
输入量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式计算：

测量点(℃)
(℃)
0.1℃分辨力
1℃分辨力
-30
0.14
0.5
50
0.14
0.5
100
0.14
0.5
300
0.14
0.5

5. 扩展不确定度的评定
k取2，则
测量点(℃)
(℃)
0.1℃分辨力
1℃分辨力
-30
0.3
1
50
0.3
1
100
0.3
1
300
0.3
1

6. 测量结果不确定度报告与表示
温度指示控制仪示值误差测量结果的扩展不确定度为：
0.1℃分辨力 U=0.3℃（k=2）
1℃分辨力 U=1℃（k=2）
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