4000mL以下容量国家基准不确定度的评定

　　0　引言

　　容量是指容器内所容纳物质(包括液体、气体和固体微粒)的数量(体积或质量)。它是一门研究物质体积或质量的计量专业学科。在社会实践中,它不仅具有重要的科学意义,而且是一项基础性的法制计量工作。它在石油、化工、外贸、交通、轻工、医疗、食品及民航中,许多企业的经营管理、成本核算以及经济与社会效益等方面起到很重要的作用。

　　容量国家基准是我国容量传递和溯源的最高基准,是保证和统一全国容量量值准确一致的依据。所以,对容量国家基准的不确定度进行评定是非常必要的。

　　1　测量方法

　　通过测量质量、温度以及介质的密度来确定容量。其依据JJG1254-90《1000~4000mL容量基准》;JJG1256-90《160~900mL容量基准》;JJG1257-90《100~150mL容量基准》;JJG1258-90《0·5~90mL容量基准》技术操作规范。

　　2　数学模型

　　具体如公式(1)所列:

　　式中, V20—20℃时玻璃量器的实际容量(mL);M—被检量器所容纳水的表观质量;ρB—标准砝码材料密度(g/cm3);ρA—天平室内的空气密度(g/cm3);ρW—t℃时的水密度(g/cm3);β—被检量器体胀系数(/℃)。t—检定时水或水银的温度℃。

　　3　方差和传播系数

　　3·1　方差

　　由式(1)得合成方差为:

　　3·2　传播系数

　　4　标准不确定度一览表

　　表1为测量范围为0·5mL的标准不确定度一览表

　　5　计算分量标准不确定度

　　5·1　容量测量A类不确定度

　　对0·5mL~4000mL容量分别测量10次,其实验相对标准差为:

　　5·2　容量测量B类不确定度

　　(1)水质量测量引起不确定度分量

　　水质量测量B类不确定度取决于天平和砝码的不确定度,现使用的天平称量不确定度为5×10-8~1×10-6,它服从均匀分布,所以:

　　(2)砝码密度测量引起不确定度分量

　　砝码密度的不确定度为0·2mg,它服从均匀分布,所以:

　　(3)空气密度测量引起不确定度分量

　　空气密度的不确定度为1·73×10-7g/cm3,它服从均匀分布,所以:

　　(4)水密度测量引起不确定度分量

　　因容积的检定介质为去离子水,所以密度采用了国际实用温标水密度值,其不确定度为5×10-6g/cm3,它服从均匀分布,所以:

　　(5)容器体胀系数引起不确定度分量

　　容器体胀系数的不确定度为2·5×10-7,它服从均匀分布,所以: