压力式温度计测量值的不确定度评定
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压力式温度计测量值的不确定度评定
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《计量与阚试技术》2。14年第41卷第5期
压 力式温度计测量值 的不确定度评定
周 尚熳
(中国铝业西北铝加工厂，甘肃 陇西748111)
摘 要：随着检定技术的不断提高，测量结果的不确定度评定已得到越来越广泛的应用，本文详细分析企业常用w 一288型的压力式温度计的不确定度
评定，文章通过测量80'12结果进行不确定度评定。
关键词：压力式温度计；不确定度评定；Z-等标准水银温度计
中图分类号：TB93 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．4030
Evaluation of the Uncertainty of Pressure Type Thermometer
Zhou Shangman
1 概述 分度值的1／10，即0．1℃，所引起的误差区间半宽为0．1／
1．1 测量依据 2=O．05~C，其分布为均匀分布，包含因子 =√3，则
JJG3 10—2002((压力式温度计》检定规程。
M( )： o．0289~C
JJF1059—1999{~tJ量不确定度评定与表示》。 ‘ √3
其估算不确定度的相对不确定度约为 10％， (t )：
1．2 环境条件
温度为 20℃，湿度为 65％RH。 = 50。
(2)被检压力式温度计的示值重复性引入的标准不
1．3 被测对象
确定度 u( )，分析此项采用 A类标准不确定度进行评
型号为 vcrQ一288，测量范围为(0～100)cC，准确度
等级为 1．5。 定。对一块测量范围为(0—100)℃、准确度等级为 1．5
级、最小分度值为 0．1℃的压力式温度计在 80％温度进
1．4 测量方法
行 l0次重复性测量(均在正行程上进行)，由一人进行重
将二等标准水银温度计和被检压力式温度计一同置
复性测量，得到了一组数据，然后分别对每组数据计算实
于恒温槽中进行，对 80℃点采用比较法进行检定。
验标准差 s c，即得 s1=O．07~C s2=O．08％ 3=0．07℃
2 测量模型
s4=0．05℃ s =0．06℃，则
Y=￡一(t +A)
式中：y一压力式温度计在 80qC的示值误差，oC； √擎
一 压力式温度计在测量时的示值，cC；
二等标准水银温度计的示值，℃；
一
／ ： ± ： 墨!± ： ±Q：Q ± ：Q
一 二等标准水银温度计的修正值，℃。 一一 5
3 灵敏系数
√ ：0．067~C
：
c1：譬：1
一 d 自由度 ( 2)=m(n一1)=45。
因为 u( 1)和 ／Z(t2)是互不相关的，所以：
c，： ： 一1
一 ￡
u(t)=√“ (t1)+u (t2)=0．073~C
c3= 一 1
4 标准不确定度评定 自由度 ( )=—4( t1) u4一(t2)=60
／．Z
4．1 输入量 t的标准不确定度 (t)的评定 ( 1)十 ( 2)
输入量 的标准不确定度的主要来源如下。 4．2 输入量 t 的标准不确定度 (￡ )的评定
(1)被检压力式温度计的示值估读引入的标准不确 (1)--等标准水银温度计的示值估读，引入的标准不
定度 (t )，由于压力式温度计的示值估读，读到其最小 确定度 u(t )，二等标准水银温度计的示值应该估读到
收稿日期：2014—01—06嗣尚漫：压力式温度计溺量值的不确定度评定
最小分度值的 1／10，即 0．01 cI【：，所引起的误差区间半宽 引入的标准不确定度分量用 B类标准不确定度评定。
为 0．01／2=0．005~C，因为数值相对很小，可忽略不计，则 二等标准水银温度计在周期内不作零位修正所引人的最
(t 1)=0 大误差为±0．06％，属均匀分布， = ，则标准不确定度
(2)恒温槽温度波动引入的标准不确定度 (t ，)，用 分量为
B类标准不确定度评定。恒温槽温度波动在读数过程中
(A2)： ：0．03~C
变化最大不超过 0．1℃，其分布为反正弦分布，包含因子 √3
k=√2则，标准不确定度为 其估算值不确定度的相对不确定约为 20％，则 自由
度 (A2)：2—0—％ -2
( )： ：0．04％ ： 12。
√2
因为 u(A1)和 “(A2)是互不相关的，所以
其估算值不确定度的相对不确定度约为 20％，自由
度 ( ，2)：—20 ％一-2 u(A)=√U2(A1)+ (A2)=o．04％
： 12。
自由度 (A)= u)4(A )
(3)恒温槽的温场不均引入的标准不确定度 U(t )， = 25
用 B类标准不确定度评定。恒温槽在 8O℃的温场的最 v(A1)十 (A2)
大温差不超过 0．2~C，其分布为均匀分布，包含因子 = 4．4 合成标准不确定度
√3，则标准不确定度为 (1)合成标准不确定度计算
以上所分析的各项标准不确定度分量是互不相关
M( ，3)： 0．2／2：0
06~C
√3 ． 的，所以其合成标准不确定度为
其估算值不确定度的相对不确定约为 20％，自由度
“c(Y)=~／U (t)+ (t )+ (A)=0．11℃
(￡，3)：—20 ％ -一2
： 12。 u c％y丁)而 =76
叼 = 五 面 b ，，取耿 5o。。
因为 Ⅱ(tt2)和 u(t'3)是互不相关的，所以
V(t)十V(t )十 ( )
n(t )=√u。(t 2)+“ (t 3)=o．07℃
5 扩展标准不确定度计算
取 P=99％，有效自由度为 5O，查 t分布表，得包含
自自 _21
因子 后=t0 (50)=2．68。则
+丽 ．99
U99=kuc(Y)=2．68×0．11 c(==0．3~C
4．3 输入量 的标准不确定度u(A)的评定
6 测量不确定度的报告与表示
(1)二等标准水银温度计修正值引入的标准不确定
被测压力式温度计的型号为 wrQ一288，测量范围
度，用 B类标准不确定度评定。从二等标准水银温度计
为(0—100)qC，准确度等级为 1．5。以80"C温度点为例，
压 力式温度计测量值 的不确定度评定
周 尚熳
(中国铝业西北铝加工厂，甘肃 陇西748111)
摘 要：随着检定技术的不断提高，测量结果的不确定度评定已得到越来越广泛的应用，本文详细分析企业常用w 一288型的压力式温度计的不确定度
评定，文章通过测量80'12结果进行不确定度评定。
关键词：压力式温度计；不确定度评定；Z-等标准水银温度计
中图分类号：TB93 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．4030
Evaluation of the Uncertainty of Pressure Type Thermometer
Zhou Shangman
1 概述 分度值的1／10，即0．1℃，所引起的误差区间半宽为0．1／
1．1 测量依据 2=O．05~C，其分布为均匀分布，包含因子 =√3，则
JJG3 10—2002((压力式温度计》检定规程。
M( )： o．0289~C
JJF1059—1999{~tJ量不确定度评定与表示》。 ‘ √3
其估算不确定度的相对不确定度约为 10％， (t )：
1．2 环境条件
温度为 20℃，湿度为 65％RH。 = 50。
(2)被检压力式温度计的示值重复性引入的标准不
1．3 被测对象
确定度 u( )，分析此项采用 A类标准不确定度进行评
型号为 vcrQ一288，测量范围为(0～100)cC，准确度
等级为 1．5。 定。对一块测量范围为(0—100)℃、准确度等级为 1．5
级、最小分度值为 0．1℃的压力式温度计在 80％温度进
1．4 测量方法
行 l0次重复性测量(均在正行程上进行)，由一人进行重
将二等标准水银温度计和被检压力式温度计一同置
复性测量，得到了一组数据，然后分别对每组数据计算实
于恒温槽中进行，对 80℃点采用比较法进行检定。
验标准差 s c，即得 s1=O．07~C s2=O．08％ 3=0．07℃
2 测量模型
s4=0．05℃ s =0．06℃，则
Y=￡一(t +A)
式中：y一压力式温度计在 80qC的示值误差，oC； √擎
一 压力式温度计在测量时的示值，cC；
二等标准水银温度计的示值，℃；
一
／ ： ± ： 墨!± ： ±Q：Q ± ：Q
一 二等标准水银温度计的修正值，℃。 一一 5
3 灵敏系数
√ ：0．067~C
：
c1：譬：1
一 d 自由度 ( 2)=m(n一1)=45。
因为 u( 1)和 ／Z(t2)是互不相关的，所以：
c，： ： 一1
一 ￡
u(t)=√“ (t1)+u (t2)=0．073~C
c3= 一 1
4 标准不确定度评定 自由度 ( )=—4( t1) u4一(t2)=60
／．Z
4．1 输入量 t的标准不确定度 (t)的评定 ( 1)十 ( 2)
输入量 的标准不确定度的主要来源如下。 4．2 输入量 t 的标准不确定度 (￡ )的评定
(1)被检压力式温度计的示值估读引入的标准不确 (1)--等标准水银温度计的示值估读，引入的标准不
定度 (t )，由于压力式温度计的示值估读，读到其最小 确定度 u(t )，二等标准水银温度计的示值应该估读到
收稿日期：2014—01—06嗣尚漫：压力式温度计溺量值的不确定度评定
最小分度值的 1／10，即 0．01 cI【：，所引起的误差区间半宽 引入的标准不确定度分量用 B类标准不确定度评定。
为 0．01／2=0．005~C，因为数值相对很小，可忽略不计，则 二等标准水银温度计在周期内不作零位修正所引人的最
(t 1)=0 大误差为±0．06％，属均匀分布， = ，则标准不确定度
(2)恒温槽温度波动引入的标准不确定度 (t ，)，用 分量为
B类标准不确定度评定。恒温槽温度波动在读数过程中
(A2)： ：0．03~C
变化最大不超过 0．1℃，其分布为反正弦分布，包含因子 √3
k=√2则，标准不确定度为 其估算值不确定度的相对不确定约为 20％，则 自由
度 (A2)：2—0—％ -2
( )： ：0．04％ ： 12。
√2
因为 u(A1)和 “(A2)是互不相关的，所以
其估算值不确定度的相对不确定度约为 20％，自由
度 ( ，2)：—20 ％一-2 u(A)=√U2(A1)+ (A2)=o．04％
： 12。
自由度 (A)= u)4(A )
(3)恒温槽的温场不均引入的标准不确定度 U(t )， = 25
用 B类标准不确定度评定。恒温槽在 8O℃的温场的最 v(A1)十 (A2)
大温差不超过 0．2~C，其分布为均匀分布，包含因子 = 4．4 合成标准不确定度
√3，则标准不确定度为 (1)合成标准不确定度计算
以上所分析的各项标准不确定度分量是互不相关
M( ，3)： 0．2／2：0
06~C
√3 ． 的，所以其合成标准不确定度为
其估算值不确定度的相对不确定约为 20％，自由度
“c(Y)=~／U (t)+ (t )+ (A)=0．11℃
(￡，3)：—20 ％ -一2
： 12。 u c％y丁)而 =76
叼 = 五 面 b ，，取耿 5o。。
因为 Ⅱ(tt2)和 u(t'3)是互不相关的，所以
V(t)十V(t )十 ( )
n(t )=√u。(t 2)+“ (t 3)=o．07℃
5 扩展标准不确定度计算
取 P=99％，有效自由度为 5O，查 t分布表，得包含
自自 _21
因子 后=t0 (50)=2．68。则
+丽 ．99
U99=kuc(Y)=2．68×0．11 c(==0．3~C
4．3 输入量 的标准不确定度u(A)的评定
6 测量不确定度的报告与表示
(1)二等标准水银温度计修正值引入的标准不确定
被测压力式温度计的型号为 wrQ一288，测量范围
度，用 B类标准不确定度评定。从二等标准水银温度计
为(0—100)qC，准确度等级为 1．5。以80"C温度点为例，
