玻璃量器测量不确定度的评定

　　一、引言

　　玻璃量器检定装置,主要是利用现有的天平各标准器具,开展量值传递的标准装置,通过检定装置传递给下一级的计量标准,并依次逐级传递到工作计量器具,以保证被检量器准确一致。

　　二、测量不确定度的分析

　　1·数学模型

　　本标准装置采用衡量法进行检定,参考《JJG196-1990》建立数学模型:

式中,V₂₀为量器在标准温度为20℃时,实际容量(mL);V₀为量器的标称容量;m₀为实际温度下称得纯水质量值;m为衡量法在实际温度下查表所得质量值;ρ_w为实际温度下纯水密度。

式中,u₁为天平称量时引入的不确定度;u₂为环境温度引起查表质量值的标准差;u₃为常用玻璃量器读数时引入的不确定度;u₄为重复性引入的不确定度;c为灵敏系数:c₁=1/ρw;c₂=1/ρw;c₃=1;c₄=1;(取20℃ρ_纯水=1g/mL)

　　2·不确定度分量一览表(见表1)

　　3·为分析方便,以最小分度值为0.01mL的分度吸管和2000mL容量瓶为示值进行

　　(1)天平称量时引入的不确定度

　　对分度为0.01mL的分度吸管用万分之一天平进行称量,则天平称量引入的不确定度包括天平示值1e(TG328A,e=0·1mg),机械挂砝码(±2e);天平不等臂(9e),天平变动性采用F₁级允差为(±0·08mg)的砝码称量引入的不确定度,假定服从正态分布,取置信水平p=95%,k=2则u₁₁=0.1×1/2=0.05(mL);u₁₂=0.1×9/2=0.45(mL);u13=0·1×2/2=0.1(mL);u₁₄=0.08/2=0.04(mL)。

　　以上各分量相互独立

　　其测量不确定度,不可靠性为20%,ν₁=13

　　(2)温度测量时引入的不确定度u₂

　　采用分度0.1℃的温度计测量,温度计不确定度为0.2℃,假设测量温度为20℃,则由于温度偏差引入质量不确定度查表为0.99715-0.99711=0.04(mL),假设服从正态分布,取置信水平p=95%,k=2

　　则u₂=0.04/2=0.02(mL)

　　假设其测量不确定度不可靠性为20%,则ν₂=13

　　由于温度测量不准,水的密度影响由规程可知可忽略。

　　(3)读数引入不确定度u₃

　　检定分度为0.01mL分度吸管,其读数误差为分度值的1/5,并服从均匀分布,u₃=0.01/5 3=0.001(mL);其测量不确定度不可靠性为20%,则ν₂=13

　　(4)重复性引入误差为u₄

　　对分度为0.01mL滴定管进行半量程测定数据如下:

　　0.505mL　0.504mL　0.502mL　0.503mL　0.506mL　0.505mL

　　则u₄=0.001(mL)

　　上述各分量相互独立,为计算方便取ρw=1g/cm³