自动电饭锅热效率测量结果的不确定度评定

　　热效率是确定自动电饭锅能效等级、判定电饭锅能效限定值和节能评价值是否满足要求的主要依据,对其进行不确定度的分析与评定[1~3],有助于测量仪器的合理选择和测量方法的改进,其评定结果可为工厂在制定电饭锅热效率内控指标、制定产品“接收”与“拒收”判定准则时提供参考,以使内控指标和判定准则科学、合理,做到工厂消耗的成本、资源与产品质量保证相平衡。

　　1　测量方法

　　测量时,首先采用称重法向电饭锅内锅加水,达到内锅额定容积的80%,并采用数字温度计测量初始水温。然后通电加热,同时用电参数测量仪测量电饭锅的耗电能。当内锅水温达到90℃时,立即切断电饭锅电源,读取耗电能。由于电饭锅发热盘的热容量及滞后,内锅水温在断电后仍将上升,应继续观察水温升高到下降为止,读取内锅水温的最高值。按有关公式计算热效率值[1]。

　　2　数学模型

　　电饭锅热效率值按公式(1)计算:

　　式中:η为热效率,%; G为水量,kg; t1为初始水温,℃; t2为最高水温,℃; E为耗电能,W·h;1·16为常数,W·h/(kg·℃)。

　　式(1)中,各输入量的灵敏系数分别为:

　　3　不确定度来源分析

　　从数学模型可以看出,电饭锅热效率测量结果不确定度由下列4个输入量决定:

　　(1)初始水温测量的影响,包括初始水温的测量重复性、数字温度计最大允许误差及其显示分辨力;

　　(2)试验用水量测量的影响,包括试验用水量称重的测量重复性、电子秤最大允许误差及其分度值;

　　(3)消耗电能测量的影响,包括电参数测量仪电能测量最大允许误差及其分辨力;

　　(4)最高水温测量的影响,包括数字温度计最大允许误差及其分辨力。

　　4　标准不确定度的计算

　　4·1　试验用水量测量结果的标准不确定度u(G)

　　(1)试验用水量测量重复性导致的标准不确定度u1(G)

　　在重复性条件下,对试验用水量连续称量10次,按贝塞尔公式计算得到标准差为5·5×10-4kg,则u1(G)=5·5×10-4kg。

　　(2)电子秤最大允许误差导致的标准不确定度u2(G)

　　电子秤的最大允许误差为±1·5g,则半宽为1·5g,按均匀分布处理,则u2(G)=1·5×10-3kg3=8·7×10-4kg。

　　(3)电子秤分度值导致的标准不确定度u3(G)

　　电子秤分度值为1g,按均匀分布处理,则u3(G)=2·9×10-4kg,但其已被包含在u1(G)之中。

　　(4)u1(G)、u2(G)彼此相互独立,则