数字测温仪温度修正值校准结果的不确定度分析

　　1　概述

　　(1)校准参照的技术文件

　　JJG 94—1992数字温度测量仪

　　(2)校准采用的标准仪器

　　二等标准水银温度计,分度值0·1℃,温度范围0~100℃

　　(3)被校对象

　　数字测温仪,分辨力0·1℃,温度范围0~100℃。

　　(4)校准方法

　　将二等标准水银温度计和被校数字测温仪置入恒定温度的恒温槽中,待示值稳定后,分别读取标准温度计和被校的示值,计算被校数字测温仪的修正值。

　　2　数学模型

　　式中: x为数字测温仪的修正值; ts为二等标准水银温度计的示值;Δts为二等标准水银温度计的修正值;t为数字测温仪的示值。

　　3　灵敏度系数

　　4　标准不确定度评定[2]

　　4·1　输入量ts的标准不确定度u(ts)的评定

　　(1)二等标准水银温度计读数分辨力(估读)引入的标准不确定度u(ts1),用B类标准不确定度评定。

　　二等标准温度计的读数分辨率为其分度值的1/10,即0·01℃,则不确定度区间半宽为0·01℃,按均匀分布处理,包含因子k= 3,其标准不确定度为u (ts1)=0·01℃/3 =0·006℃,估计不可靠性为20%,则自由度ν(ts1)=12。

　　(2)二等标准温度计读数时视线不垂直引入的标准不确定度u(ts2),用B类标准不确定度评定。

　　二等标准水银温度计读数误差范围为±0·005℃,则不确定度区间半宽为0·005℃,按反正弦分布处理。u(ts2)=0·005℃/2 =0·004℃,估计其不可靠性为20%,自由度ν(ts2)=12。

　　(3)恒温槽温场不均匀性引入的标准不确定度u(ts3),用B类标准不确定度评定。

　　恒温槽在0 ~100℃时,其温场的最大温差为0·04℃,则不确定度区间半宽为0·02℃,按均匀分布处理,其标准不确定度为: u (ts3)= 0·04℃/3 =0·023℃。估计其不可靠性为10%,则自由度ν(ts3)=50。

　　(4)恒温槽温度波动度引入的标准不确定度u(ts4),用B类标准不确定度评定。

　　恒温槽温场稳定性为±0·02℃,则不确定度区间半宽为0·02℃,按均匀分布处理, u(ts4)=0·02℃/3=0·012℃,其估计不可靠性为10%,则自由度ν(ts4)= 50。

　　因为u(ts1)、u(ts2)、u(ts3)、u(ts4)互不相干,所以,

　　4·2　输入量Δts的标准不确定度u(Δts)评定

　　由修正值引入的标准不确定度u(Δts),用B类标准不确定度评定。由二等标准水银温度计检定规程可知,二等标准水银温度计检定的扩展不确定度为0·03℃,包含因子k=2·68,所以, u(Δts)=0·03℃/2·68=0·011℃。