测量不确定度评定.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,#,一、类型1,有明确的数学模型的经典测量的例子,例1.,酸碱滴定不确定度的估计,例2.,材料静拉伸强度测定的不确定度估计,用,1.0,级拉力试验机测量圆柱形试件,以受控速率施加轴向拉力，在拉断试件时的静拉伸强度。,在温度和其它条件不变时，拉伸强度可表示为：,一、类型1,有明确的数学模型的经典测量的例子,式中：,静拉伸强度，,N/mm,2,A,截面积，,mm,2,，,对圆柱形试件而言,d,圆柱形试件直径，,mm,F,拉力，,N,由公式（,1,）有,一、类型1,有明确的数学模型的经典测量的例子,式（1）和（2）中各量的量值列于表1中。,一、类型1,有明确的数学模型的经典测量的例子,各量值不确定度的计算：,（1）直径,d,的测量及其标准不确定度,u,c,(,d,),用直径计量仪器测定试件的直径为10.00,mm。,其不确定度来源，第一，持证上岗人员多次重复测量的标准偏差经计算为0.005,mm；,第二，直径测量仪校准证书上给出在95%置信概率下校准不确定度为0.003,mm，,按正态分布转化成标准不确定度为0.003/1.96=0.0015,mm,以上二项合成有:,一、类型1,有明确的数学模型的经典测量的例子,故相对标准不确定度为：,（2）用1.0级拉力试验机测量拉断试件时拉力及其标准不确定度,u,c,(,F,)。,用1.0级拉力试验机测量拉断试件时拉力为40000,N。,其不确定度来源：,第一，示值不确定度对于1.0级拉力试验机供应商说明为示值的1.0%。故相对标准不确定度按均匀分布则相对标准不确定度为,一、类型1,有明确的数学模型的经典测量的例子,第二，拉力试验机用0.3级标准测力仪校准，测力仪的相对不确定度为0.3%，按正态分布转化则校准引入的相对标准不确定度为0.003/1.96=0.1510,-2,;,第三，拉力试验机刻度盘量程上限为200,kN，,最小分度为0.5,kN，,持证上岗人员可估读到0.2分度，即0.1,kN，,本例在40,kN,处拉断故0.1,kN/40kN=2.510,-3,，,按均匀分布转化，人员读数引入的相对标准不确定度为，以上三项合成得：,一、类型1,有明确的数学模型的经典测量的例子,按公式（2）有：,由（1）式有,一、类型1,有明确的数学模型的经典测量的例子,扩展不确定度，取,k=2，,则,取1位有效数字则有,结果表示为,二、类型2，需要做一条校准直线的仪器测量的例子。,例3.用原子吸收光谱法测定陶制品释放镉的不确定度分析,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,例4.用,GC-14C,气相色谱仪测定氮中甲烷气体的含量例子。,假若被测氮中甲烷气体的含量为,C,被,，其摩尔分数大约为5010,-6,；,选择编号为,GBW08102,的一级氮中甲烷气体标准物质，其含量为,C,标,=50.110,-6,，其相对扩展不确定度为1%，用该标准气体校准气相色谱仪，则有：,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,式中：,C,被,被测氮中甲烷气体含量,C,标,一级标准氮中甲烷气体含量,A,被,被测气体在色谱仪中测得的色谱峰面积,A,标,一级标准氮中甲烷气体在色谱中测得的色谱峰面积,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,下表给出氮中甲烷一级气体标准物质（瓶号为009638）和被测氮中甲烷气体（瓶号为,B0203011）,的色谱测定数据：,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,按照公式（1），由不确定度传播公式有：,C,标,的相对扩展不确定度为1%，按95%置信概率转化成标准不确定度则有,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,C,标,在色谱仪上测定峰面积，由表中可以看出相对标准不确定度为0.410,-2,C,被,在色谱仪上测定峰面积，由表中可以看出相对标准不确定度为0.710,-2,由于是比较测定，色谱仪测定时,B,类不确定度可以几乎相互抵消，因此按（2）式有,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,由（1）式有,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,例5用,K,型热电偶数字式温度计直接测量温度示值400的工业容器的实际温度，分析其测量不确定度。,K,型热电偶数字式温度计其最小分度为0.1，在400经校准修正值为0.5，校准的不确定度为0.3；,测量的数学模型为：,t,=,d,+,b,（,1,）,式中：,t,实际温度，,d,温度计读取的示值，,b,修正值，,b,=0.5,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,测量人员用,K,型热电偶数字式温度计进行10次独立测量，得到平均值及平均值的标准偏差为：,d,=400.22,s,=0.33,由（1）得,t,=400.22+0.5=400.72,不确定度分析：,第一，测量的,A,类不确定度为0.33,第二，修正值的校准不确定度为0.3,接正态分布转化应为,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,第三，温度计最小分度为0.1，假定读取到其一半，接均匀分布则读数产生的标准不确定度为,:,将以上三项合成得,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,取,K=2，,则有,U,(,t,)=0.372=0.740.8,结果表达为,(400.70.8),三、类型3，单点校准的仪器测量例子,例6,用数字多用表测量电阻器的电阻,数学模型为,R,=,R,SZ,（1）,式中,R,电阻器的电阻值，,K,R,SZ,数字多用表示值，,K,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,数字多用表为5.5位，其最大允许差为,(0.005%读数+3最小分度),数字多用表最小分度为0.01,K,在相同条件下用数字多用表测量电阻器10次电阻，得到平均值和平均值的标准偏差为：,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,引用最大允许差按均匀分布得校准产生的标准不确定度为,将以上两项合成得：,三、类型3，单点校准的仪器测量例子,取,K=2，,则有,结果表示成：,谢谢！,