相对标准不确定度

关键词：

相对标准不确定度（精选九篇）

相对标准不确定度篇1

浊度计是用于测量悬浮于透明液体中不溶性颗粒物质所产生的光的散射或衰减程度, 并定量表征这些悬浮颗粒物质含量的仪器。有透射光式、散透射光式和透射散透射光式等。其原理为:当光线照射到液面上, 入射光强、透射光强、散射光强相互之间比值和浊度之间存在一定的相互关系, 通过测定透射光强、散射光强和入射光强, 散射光强和入射光强, 或透射光强和散射光强的比值来测定浊度。

浊度仪主要用于环境监测、电厂锅炉的水质以及食品饮料等产品的浑浊度检测。为保证仪器量值的准确可靠, 定期对浊度仪进行检定并对其检定结果的不确定度进行评定非常重要。

2 概述

依据:JJG880-2006《浊度计》检定规程, 在量程上限不大于50NTU范围内, 均匀取五个测量点, 将国家标准物质研究中心提供的标准浊度液 (400NTU) , 通过以下公式加以稀释, 准确配制相应浊度值的标准溶液[1]。

公式:A×V=T×B

式中, A:需配溶液浓度 (NTU) ;

V:总配制量体积 (ml) ;

T:原母液浓度 (NTU) ;

B:吸取原液量 (ml)

使用已配制好的标准溶液对浊度计相应的点分别测定3次, 得到测量值, 按公式分别计算得到仪器的示值相对误差。

3 数学模型

式中:Ts--配置的标准溶液标称值;

--浊度标准溶液测量平均值;

Δi--示值相对误差。

示值相对误差不确定度的主要来源:仪器示值测量重复性引起的相对标准不确定度uTm, 标准溶液的定值标准不确定度uTs, 配制溶液时所用玻璃量器引起的相对标准不确定度uL。由于是在规程规定的条件下进行测量, 故温度、湿度引起的相对不确定度忽略不计, 人员操作的影响及被检计量器具的变动性体现在测量的重复性中。

则不确定度公式:

4 不确定度分量评定

4.1 测量值Tm引起的相对标准不确定度uTm

测量值Tm引起的相对标准不确定度主要来源为仪器示值测量重复性。对WGZ-200浊度计在量程 (2.0～19.9) 档用12NTU连续测量8次, 得到如下测量列。

测量结果的算术平均值:

测量实验标准差为:

测量重复性相对标准偏差为:

因此, 测量结果的相对标准不确定度:

4.2 标准溶液定值不确定度uTs

用国家标物中心的GBW (E) 120011水质浊度 (Formazine) 标准溶液, 其标准溶液定值不确定度由标准物质证书给出, 为3%, 取=2。

因此:

4.3 配制溶液时所用玻璃量器引起的相对标准不确定度uL

配制浊度值为12NTU时所用玻璃量器分别为A级3ml单标线吸量管和A级100ml单标线容量瓶。根据JJG196-2006《常用玻璃量器》检定规程, 其容量误差分别为±0.015ml、±0.10ml。

uL=姨 (0.姨0135/3) 2+ (0姨.031/100) 2×100%=0.30% (8)

5 合成相对不确定度的评定

5.1 相对不确定度分量

5.2 合成相对不确定度的评定

因输入量uTm、uTs、uL彼此独立。所以示值误差合成相对不确定度为:

6 扩展不确定度评定

取k=2, 则示值误差扩展相对不确定度为:

7 测量不确定度报告与表示

浊度计在量程 (2.0～19.9) 挡、浊度值为12NTU时示值相对误差测量结果不确定度为:

8 结束语

根据JJG880-2006《浊度计》检定规程对浊度计示值相对误差进行检定并对检定结果的不确定度进行了分析与评定, 其分析与评定过程符合国家计量技术规范JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》要求[2], 从而为浊度计示值的测量准确性提供了可行有效的评定方法。由于条件、方法有限, 评定可能有不完善之处, 欢迎指正。

摘要：按照JJG 880—2006《浊度计检定规程》对浊度仪进行示值相对误差的检定, 对检定结果的不确定度来源进行了分析, 对各不确定度分量进行了评定并合成了标准不确定度。当浊度仪的示值12NTU时, 检定结果的扩展不确定度U=3.2% (k=2) 。

关键词：浊度计,示值相对误差,相对不确定度

参考文献

[1]JJG880-2006《浊度计检定规程》[S].中国计量出版社.2006

相对标准不确定度篇2

3册定价880元 1480页

第一篇执行测量不确定度评定的一般方法第一章随机变量的特征值

第一节随机变量的数学期望

第二节随机变量的方差

第三节随机变量的标准偏差

第四节协方差

第五节相关系数

第六节用于估计随机变量特征值的估计量

第二章方差合成定理和测量不确定度的评定步骤

第一节方差合成定理

第二节测量不确定度的评定步骤

第三章测量不确定度来源和建立数学模型

第一节测量不确定度来源

第二节建立数学模型

第三节根据测量原理用透明箱模型导出数学模型

第四节包含黑箱模型的数学模型

第五节数学模型的通式

第六节另一种类型的黑箱模型

第四章输入量估计值的标准不确定度

第一节输入量估计值标准不确定度的+类评定

第二节贝塞尔法与极差法之比较

第三节输入量估计值标准不确定度的,类评定

第四节输入量分布情况的估计

第五节关于按级使用的量块长度的分布

第五章灵敏系数和不确定度分量

第六章合成标准不确定度

第一节线性数学模型的合成标准不确定度

第二节非线性数学模型的合成标准不确定度

第三节几何量测量中常见的非线性模型

第七章扩展不确定度

第一节被测量可能值的分布

第二节被测量可能值的分布的判定

第三节被测量不同分布时包含因子的确定

第八章自由度

第一节自由度的定义

第二节自由度的含义

第三节各种情况下+类评定不确定度的自由度

第四节,类评定不确定度的自由度

第五节合成标准不确定度的有效自由度

第六节被测量接近于正态分布时的包含因子

第七节被测量接近正态分布时的扩展不确定度

第九章被测量-不同分布时扩展不确定度的表示

第一节无法判断被测量的分布

第二节被测量为某种非正态分布的其他分布

第三节被测量接近于正态分布

第十章几何量测量不确定度评定法

第一节通用符号

第二节用迭代./0 法评定测量不确定度的基本概念

第三节不确定度管理程序1/0+ 第四节测量误差和测量不确定度来源

第五节不确定度分量标准不确定度和扩展不确定度的评定方法

第六节不确定度的实际评定1/0+方法的不确定度概算

第七节应用

第八节234法和./0 法的比较

第十一章合格评定与测量不确定度

第一节测量不确定度对合格或不合格判定的影响

第二节按规范检验合格和不合格的判据

第三节双方对测量不确定度无法达成协议时的处理程序

第四节检定与测量不确定度

第十二章两个或多个测量结果的比较

第一节同一实验室内两次测量结果之间的允差

第二节两个不同实验室测量结果之间的允差

第三节多个实验室之间的比对

第四节校准实验室的能力验证试验

第五节检测实验室的能力验证试验

第一章测量误差和测量不确定度的基本概念

第一节测量误差的基本概念

第二节测量误差的分类

第三节误差随机误差和系统误差之间的关系

第四节测量结果的不确定度

第五节测量结果的准确度

第二章测量误差和测量不确定度的主要区别

第三章测量仪器的误差准确度和不确定度

第一节测量仪器的误差

第二节测量仪器的准确度

第三节测量仪器的不确定度

第四章关于误差和不确定度的小结

第五章量具和测量仪器的误差偏差和修正值

第一节实物量具

第二节测量仪器

第六章检定和校准

第一节定义

第二节法制性

第三节依据

第四节结论

第五节有效期

第六节测量不确定度评定

第七章执行测量误差评估与测量不确定度评定方法的评论第八章几种常见随机变量的概率分布及其数字特征

第一节均匀分布矩形分布

第二节正态分布拉普拉斯5高斯分布

第三节分布学生分布

第四节统计分布中常见术语图示

第四篇执行测量不确定度的报告与表示第一章测量结果及其不确定度的报告

第二章测量不确定度的报告方式

第一节使用合成标准不确定度

第二节使用扩展不确定度

笫三章勘测量结果及其不确定度的有效位

第四章测量不确定度评定的总流程

第一章测量基本术语及其概念

第一节可测量的量

第二节量值

第三节量的真值

第四节量的约定真值

第五节被测量

第六节测量结果

第七节测量准确度

第八节测量结果的重复性

第九节测量结果的复现性

第十节实验标准偏差

第十一节测量不确定度

第十二节包含因子

第十三节自由度

第十四节置信概率

第十五节测量误差

第十六节修正值

第十七节相关系数

第十八节独立

第二章产生测量不确定度的原因和测量模型化

第一节测量不确定度的来源

第二节测量不确定度评定及其数学模型的建立

第三节不确定度传播律

第四节测量不确定度分类

第三章测量不确定度评定与表示的应用范围

第四章正确表示测量不确定度的意义

第五章测量仪器

第六章测量不确定度的发展过程及动向

第七章测量不确定度来源和数学模型

第一节测量不确定度来源

第二节建立数学模型

第八章不确定度概算和校准溯源等级设计

第一节不确定度概算实例环规校准

第二节不确定度概算实例圆度测量

第三节不确定度概算实例基轴直径测量的校准溯源等级设计

第九章长度测量中热效应引起的系统误差及其对测量不确定度的贡献

第一节术语和定义

第二节符号和缩写语

第三节热效应引起的长度测量不确定度评估的基本程序

第四节长度测量的温度环境

第五节热效应引起的长度测量不确定度实例

第十章工件和测量仪器合格和不合格的判定规则

第一节测量不确定度与合格或不合格判定的关系

第二节按规范检验合格和不合格的判定规则

第三节双方对测量不确定度无法达成协议时的处理程序

第一章长度测量中的应用

66等量块中心长度校准结果的不确定度评定

测长仪示值误差测量结果的不确定度评定

立卧式光学计示值误差测量结果的不确定度评定

投影仪示值误差测量结果的不确定度评定

工具显微镜示值误差测量结果的不确定度评定

塞尺片厚度值测量结果的不确定度评定

三针直径测量结果的不确定度评定

游标卡尺示值误差测量结果的不确定度评定

三等标准金属线纹尺示值误差测量结果的不确定度评定

66一等标准金属线纹尺长度测量结果的不确定度评定表面粗糙度比较样块

参数测量结果的不确定度评定

水准仪角误差测量结果的不确定度评定

多齿分度台最大分度间隔误差测量结果的不确定度评定

二等正多面棱体工作角偏差测量结果的不确定度评定

三等正多面棱体工作角偏差测量结果的不确定度评定

四等正多面棱体工作角偏差测量结果的不确定度评定

级角度块工作角角值偏差测量结果的不确定度评定

66以下研磨面平尺工作面纵向平面度测量结果的不确定度评定

自准直仪示值误差测量结果的不确定度评定

光学倾斜仪示值误差测量结果的不确定度评定

平面平晶平面度测量结果的不确定度评定

66标准平面平晶平面度偏差值测量结果的不确定度评定平行平晶平面度及平行度测量结果的不确定度评定

6666长平晶工作面平面度偏差值测量结果的不确定度评定百分表示值误差测量结果的不确定度评定

千分表示值误差测量结果的不确定度评定

千分尺示值误差测量结果的不确定度评定

内径千分尺示值误差测量结果的不确定度评定

标准钢卷尺示值误差测量结果的不确定度评定

钢卷尺示值误差测量结果的不确定度评定

66钢直尺示值误差测量结果的不确定度评定

电涡流式测厚仪示值误差测量结果的不确定度评定

超声波测厚仪示值误差测量结果的不确定度评定

平尺直线度测量结果的不确定度评定

百分表检定仪示值误差测量结果的不确定度评定

千分表检定仪示值误差测量结果的不确定度评定

电感比较仪示值误差测量结果的不确定度评定

电子水平仪示值误差测量结果的不确定度评定

框式或条式水平仪示值误差测量结果的不确定度评定

合像水平仪示值误差测量结果的不确定度评定

第二章温度测量中的应用

一等标准铂电阻温度计分度测量结果的不确定度评定

二等标准铂电阻温度计分度测量结果的不确定度评定

一等标准铂铑5铂热电偶热电动势同名极法分度测量结果的不确定度评定

二等标准铂铑5铂热电偶热电动势同名极法分度测量结果的不确定度评定

二等标准铂铑5铂铑热电偶热电动势双极法分度测量结果的不确定度评定

一等标准水银温度计分度修正值测量结果的不确定度评定

工业铂热电阻温度电阻值测量结果的不确定度评定

二等标准水银温度计示值修正值测量结果的不确定度评定

级工作用镍铬5镍硅热电偶热电动势测量结果的不确定度评定

工作用玻璃液体温度计示值修正值测量结果的不确定度评定

温度变送器配热电阻输出电流误差测量结果的不确定度评定

温度变送器配热电偶输出电流误差测量结果的不确定度评定

数字温度指示调节仪配热电阻示值误差测量结果的不确定度评定

数字温度指示调节仪配热电偶示值误差测量结果的不确定度评定

模拟式温度指示调节仪配热电阻示值误差测量结果的不确

定度评定

模拟式温度指示调节仪配热电偶示值误差测量结果的不确定度评定

第三章力学测量中的应用

等级一等标准砝码质量测量结果的不确定度评定

89电子秤示值误差测量结果的不确定度评定

等级标准砝码质量值测量结果的不确定度评定

电子天平示值误差测量结果的不确定度评定

二等标准砝码折算质量测量结果的不确定度评定

;15数显扭矩测量仪示值误差测量结果的不确定度评定

31定值扭力扳手示值误差测量结果的不确定度评定

管形测力计负荷示值误差测量结果的不确定度评定

非金属拉力压力和万能试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定

拉力压力和万能材料试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定

电子式万能试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定弹簧拉压试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定

级标准测力仪示值误差测量结果的不确定度评定

金属布氏硬度计示值误差测量结果的不确定度评定

金属洛氏硬度计示值误差测量结果的不确定度评定

金属维氏硬度计示值误差测量结果的不确定度评定

显微硬度计示值误差测量结果的不确定度评定

标准玻璃量器容量测量结果的不确定度评定

一等标准活塞式压力计压力真空计及双活塞式压力真空计活塞有效

面积的测量结果的不确定度评定

二等标准活塞式压力计压力真空计及双活塞式压力真空计活塞有效

面积的测量结果的不确定度评定

级数字压力计示值误差测量结果的不确定度评定

补偿式微压计压力示值误差测量结果的不确定度评定

倾斜式微压计示值误差测量结果的不确定度评定

弹性式血压计标准器压力示值误差测量结果的不确定度评定

差压变送器输出电流误差测量结果的不确定度评定

税控燃油加油机体积量示值误差测量结果的不确定度评定

第四章电学测量中的应用

模拟式磁通表示值误差测量结果的不确定度评定

模拟式特斯拉计示值误差测量结果的不确定度评定

直流电阻箱示值误差测量结果的不确定度评定

直流电桥示值误差测量结果的不确定度评定

模拟式直流电流表示值误差测量结果的不确定度评定

模拟式交流电压表示值误差测量结果的不确定度评定

二等直流标准电阻阻值测量结果的不确定度评定

直流数字电压表示值误差测量结果的不确定度评定

模拟式功率表功率值测量结果的不确定度评定

交流数字功率表示值误差测量结果的不确定度评定

绝缘电阻表示值误差测量结果的不确定度评定

接地电阻测试仪示值误差测量结果的不确定度评定

电流互感器比值差相位差测量结果的不确定度评定

电压互感器比值差相位差测量结果的不确定度评定

电子式三相电能表示值误差测量结果的不确定度评定

第五章无线电测量中的应用

同轴小功率计校准因子测量结果的不确定度评定

三厘米波导小功率计校准因子测量结果的不确定度评定

调制度仪调幅度示值误差测量结果的不确定度评定

标准信号发生器调幅度示值误差测量结果的不确定度评定

干扰场强仪场强示值误差测量结果的不确定度评定

示波器垂直偏转系数及水平偏转系数示值误差测量结果的不确定度评定

示波器校准仪方波幅度及直流电压示值误差测量结果的不确定度评定

交流电压表示值误差测量结果的不确定度评定

失真度测量仪失真度示值误差测量结果的不确定度评定

数据采集器电压示值误差测量结果的不确定度评定

局部放电检测仪校准电荷量测量结果的不确定度评定

第六章时间频率测量中的应用

高稳定石英晶体振荡器频率测量结果的不确定度评定

石英晶体振荡器频率测量结果的不确定度评定

打点记录式校表仪瞬时日差示值误差测量结果的不确定度评定

电子表校表仪瞬时日差示值误差测量结果的不确定度评定

第七章声学测量中的应用

噪声统计分析仪示值误差测量结果的不确定度评定

声级计示值误差测量结果的不确定度评定

声校准器示值误差测量结果的不确定度评定

第八章光学测量中的应用

光电型激光中功率计功率示值误差测量结果的不确定度评定

光照度计照度示值误差测量结果的不确定度评定

光泽度计示值误差测量结果的不确定度评定

遮光筒式亮度计亮度示值误差测量结果的不确定度评定

成像式亮度计亮度示值误差测量结果的不确定度评定

第九章电离辐射测量中的应用

放射性活度计活度校准系数测量结果的不确定度评定

射线探伤机照射量率测量结果的不确定度评定

医用诊断射线辐射源空气比释动能率测量结果的不确定度评定

表面污染仪表面活度响应测量结果的不确定度评定

远距离治疗辐射源水中吸收剂量测量不确定度的评定

第十章定量化学测量中的应用量中的应用

可见分光光度计透射比及波长示值误差测量结果的不确定度评定

紫外5可见分光光度计透射比及波长示值误差测量结果的不确定度评定

电导仪示值误差测量结果的不确定度评定

旋光仪旋光度示值误差测量结果的不确定度评定

二氧化碳红外线气体分析器示值误差测量结果的不确定度评定

毛细管法熔点测定仪熔点示值误差测量结果的不确定度评定

电感耦合等离子光谱对水中铁溶液浓度测量结果的不确定度评定

第六篇中华人民共和国国家计量检定规程第一章热水表

热水表检定规程

第二章直读式+辐射个人剂量当量率监测仪

直读式+辐射个人剂量当量率监测仪检定规程

第三章标准齿轮

标准齿轮检定规程

第四章机电式交流电能表

机电式交流电能表检定规程

第五章光干涉式甲烷测定器

光干涉式甲烷测定器检定规程

第六章转速标准装置

转速标准装置检定规程

第七章汽车转向角检验台校准规范

汽车转向角检验台校准规范

第八章燃油加油机

相对标准不确定度篇3

摘要：为贯彻落实省质监局《关于组织开展粤港澳系列计量量值比对活动的通知》促进计量技术机构提高计量检测技术水平，服务粤港澳经济社会发展，促进计量检测技术交流，经省局研究决定组织粤港澳计量技术机构开展直流电阻计量比对活动。本文是我参加广东省质监局组织的直流电阻比对，按照JJG166-1993《直流电阻器》计量检定规程，直流电阻比对工作实施细则，比对结果为满意。本次比对测量结果不确定度评定如下。

关键词：计量比对;标准电阻器;测量结果不确定度

标准电阻器是用于保存电磁单位制中电阻单位欧姆的量值的标准量具。其特点是电阻值非常准确和稳定，常用作计量标准，或装在电测量仪器内作为标准电阻元件。本次比对采用GUILDLINE 公司生产的9334A 型标准电阻作为传递标准，分别为：9334A-1Ω和9334A-10kΩ。本实验室参加此次比对，使用同标称值的一等标准电阻作标准，在QJ55型直流比较仪电桥上按比例系数K=1进行比较，从而测得它的实际值。

一、概述

1.测量依据：JJG166-1993《直流电阻器》。

2.计量标准：主要计量标准设备为1Ω、10kΩ一等标准电阻器，直流比较仪电桥（见表1）。

表1. 实验室的计量标准器

序号设备名称技术性能

1 一等标准电阻器 1Ω准确度：±0.0001%

10kΩ准确度：±0.0003%

2 直流比较仪电桥准确度：±0.0001%

3.被测对象（见表2）。

表2. 标准电阻

标称值 1Ω 10kΩ

测试电流 100mA 0.1mA

4.测量方法：依据JJG166-1993《直流电阻器》检定规程，检定标准电阻器，用一等标准电阻器作为标准，通过电桥进行同标称值或不同标称值的比较，从而测得被检电阻器的实际值。在实际工作中，对1Ω，104Ω的电阻器，使用同标称值的一等标准电阻作标准，在QJ55型直流比较仪电桥上按比例系数K=1进行比较，从而测得它的实际值。

二、数学模型

设被检标准电阻实际值为Rx，一等标准电阻的标准值为Rs，电桥平衡时的读数为A，则有

Rx=KRs+[Rx]A （1）

其中： K ── 比例系数

[Rx] ── 被检标准电阻的标称值

由于检定时，恒温油槽的温度不是绝对的20℃，根据温度修正公式：

Rt=R20[1+α（t-20）+β（t-20）2]

得：

Rx=Rx20（1+αxΔtx+βxΔtx2）

Rs=Rs20（1+αsΔts+βsΔts2）

Δtx、Δts分别为Rx和Rs的温度偏离20℃的值，Rx20、Rs20分别为Rx和Rs在20℃时的实际值。由于Δtx、Δts是微小值，舍去二阶项得

Rx=Rx20（1+αxΔtx）=Rx20+[Rx]αxΔtx

Rs=Rs20（1+αsΔts）=Rs20+[Rs]αsΔts

以上两式代入（1）式得

Rx20=KRs20+[Rx]A+[Rx]（αsΔts-αxΔtx）（2）

设δα=（αs-αx）、δt=（Δts-Δtx），并代入（2）式得

Rx20=KRs20+[Rx]A+[Rx]αsδt+[Rx]Δtxδα （3）

在（3）式中，δt与Δtx，δα与αs认为不相关

三、方差与传播系数

依照公式：

uc2（y）=Σ（f/?xi）2u2（xi）

由（3）式得：

u2（Rx20）=C2（Rs20）u2（Rs20）+C2（A）u2（A）+C2（δt）u2（δt）+C2（δα）u2（δα）

传播系数：

故方差为：

（4）

由JJG166-1993《直流电阻器》检定规程可得，，取最大值。另据仪器报告可知，Δtx的最大值为-0.0013℃，它的扩展不确定度U=0.0030℃，本文取Δtx=±0.005℃

因此由恒温油槽的温度引入的不确定度很小，可以忽略不计。

四、标准不确定度分量的评定

1.一等标准电阻器的不确定度u（Rs1）

依据JJG166-93《直流电阻器》检定规程，1Ω的一等标准电阻器的最大允许误差为

属均匀分布，包含因子k=，故

2.直流比较仪电桥不确定度u（Rs2）

由检定证书可知，直流比较电桥的准确度为0.0001级，

电桥在检定1Ω时最大允许误差为：

±1×10-6×1Ω=±1×10-6Ω

属均匀分布，包含因子k=，故：

3.测量重复性的标准不确定度u（A）

对1Ω被检的标准电阻器分别作10次独立的重复测量，

测量次数 1 2 3 4 5

读数（Ω） 1.000000 1.000000 1.000000 1.000000 1.000000

测量次数 6 7 8 9 10

读数（Ω） 1.000000 1.000000 1.000000 1.000000 1.000000

实验标准差：.00Ω

由于是单次测量，因此，

五、合成标准不确定度

标准不确定度一览表

标准不确定度分量u（xi）不确定度来源标准不确定度值u（xi） Ci=?f/?xi

u（Rs1）

u（Rs2）标准电阻器技术指标

直流比较电桥技术指标 0.58×10-6Ω

0.58×10-6Ω -1

u（A）测量重复性 0.00Ω 1

各分量互不相关，合成标准不确定度

六、扩展不确定度

取包含因子k=2，

同理，[Rx]= 104Ω时

标准不确定度一览表

标准不确定度分量u（xi）不确定度来源标准不确定度值u（xi） Ci=?f/?xi

u（Rs1）

u（Rs2）标准电阻器技术指标

直流比较电桥技术指标 0.017Ω

0.0058Ω -1

u（A）测量重复性 0.0052Ω 1

各分量互不相关，合成标准不确定度

uc=0.018Ω

扩展不确定度

取包含因子k=2，

U=kuc=2×0.018Ω≈0.04Ω

参考文献：

[1]JG166-1993《直流电阻器》检定规程.

[2]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》.

[3]广东省质监局、深圳市計量院《直流电阻比对工作实施细则》.

相对标准不确定度篇4

干涉条纹测量

因为光源的单色性不一样,所以干涉条纹的对比度有很大的差距,其可见度和相干长度也会随着光源线宽的逐步加大而降低,当各种不一样的谱线宽度的光波在相互叠加以后就会形成包络。笔者在分析包络的基础上得出结论,当三光干涉或者双光干涉的时候,按照光的对比度变化或者光强变化可以实现对未知波长的测量,并且所使用的测量设备比较简单,误差也非常小。下面我们将使用实验装置对此进行说明。

我们使用雅曼干涉仪来当作研究设备,使用光电接收仪来对相干场信号进行接收,不断变化的光强情况则使用绘图仪进行描绘。实验当中所需要使用的光源为低压汞灯,汞灯谱线有3种:分别是汞蓝光,为435.8 nm;汞黄光,为577.0 nm,579.0 nm;汞绿光,为546.1 nm。具体的实验装置如下:

我们使用OC-13滤光镜作为实验当中所需要使用的光路,让577.0 nm与579.0 nm的准单色光从中通过,按照双中心波长准单色光干涉对其进行研究,而双黄汞灯当中的双黄线则将其当作两个有单独谱线宽度的准单色光,这两个准单色光光强进行叠加后所形成的差拍现象就是干涉场,当已知两个波长之中的一个或者是其平均值时,就能利用下列算式:

按照干涉级次来确定这两个准单色光的中心波长。实验结果表明,0干涉级次所在的拍内光强起伏达到276次,而其他位置则为138次,和双黄线波长差的相干长度是相对应的。

现在已知双黄汞灯的双黄线其平均的波长是578 nm,通过记录仪的记录可以看到1个差拍内其光强变化的次数是2N=276,我们根据下列算式:

使用Edlen公式计算空气折射率

光干涉测量长度从根本上来说是使用波长当作尺子来进行度量的,但这里的波长标准并不是在大气当中定义的,而是在真空的情况下被定义。因为在介质当中,波长会随着其折射率的变化而发生变化,这也就意味着波长是可变化的,计算公式如下:

在这里,λ指的是某一种介质当中的光波波长值;n指的是这种介质的折射率;而λ0则是指真空波长。当介质是空气的时候,则其波长与空气折射率之间为正比例关系,但也会因为时间地点的变化而发生改变。比如说常温常压的情况下,空气的温度变化为0.01K的时候,就会使得波长出现1×10-8的变化。

1966年,B.Edlen在前人研究的基础上研究出了用来描述空气折射率和压力(P)、温度(T)以及湿度(F)和空气成分之间的函数关系表达式(必须是当时当地的情况下),这就是著名的Edlen公式。

实际应用结果表明,若是没有对空气当中的成分进行实际监测的话,只测量压力、湿度和温度值,那么Edlen公式的不确定度为(1~5)×10-7左右。但如果是换送新鲜空气不够封闭的空间里,因为人员呼出的二氧化碳和空气当中的溶剂蒸汽以及油的影响,这个误差值会增大,其中温度变化对空气折射率的影响是比较大的,继而让光程发生改变,最终检测结果的精度也受到影响。

一般情况下,如果要求测量结果为中等精度的话,则使用该公式来修正空气折射率是很方便的,但如果是高精度要求的话则还有一定的难度。

我们将使用常见的Fizeau干涉仪来举例说明干涉仪会受到空气中哪些因素的影响而使得折射率发生变化,下图是Fizeau干涉仪的工作原理图:

从上图当中我们可以看出,因为使用的是共光路设计方式,温度会对光路产生影响并作用到参考光及被测光当中,使得测量结果发生变化。其中被测面与参考面之间的干涉腔最容易受到温度影响。根据Edlen公式,即

可以计算出,温度对于空气折射率的影响较气压影响要高出2~3个数量级,同时折射率变化会随着干涉腔的腔长增长而增加。所以,在高精度的长度检测当中一定要尽量缩小干涉腔的长度,并确保温度的稳定性。

折射修正技术的应用

随着科学技术的进步,折射率修正技术也取得了较大进步,下面我们将介绍一种比较实用的折射修正技术——折射率的相对测量法。

我们在进行精密测量的时候通常更注重测量时其折射率在测量初始状态下的变化情况,为此,国外企业研发出了波长跟踪器,该设备能够让我们在测量时对折射率相对于测量初始的变化情况进行实时监测,并及时改正以确保测量精度,降低不确定度。

波长跟踪器使用微晶玻璃制备而成,以确保光学路程是固定的,这是进行波长跟踪的基础,干涉仪的一臂露在空气里,一臂在微晶玻璃里。如果空气折射率发生改变就会立刻进行干涉,这也正是折射率进行修正的依据来源。该仪器的跟踪精度是0.14 ppm。下图是波长跟踪器及其光程图。

需要注意的是,波长跟踪器为相对测量仪器,它的基准是测量起始状态的折射率值,为了确保测量的精度,起始折射率的测量一定要准确。

除了相对测量法之外,目前研究证明并使用比较多的折射率修正技术还包括绝对测量折射率以及ptf测量技术等。

现代化干涉仪

如果测量的几何长度其相对不确定度在3×10-7之上的时候,使用折射率干涉仪来对空气中的波长进行修正,不仅经济实惠而且技术上比较容易实现。在光干涉技术刚发展起来的时候,折射率干涉仪就被发明出来了,经过数十年的科学技术发展,如今不少计量单位都研发出了现代化下的激光折射率干涉仪。研发折射率干涉仪主要有两个方向:第一,对空气折射率进行直接的测量;其次,测量和比较真空折射率与空气折射率的差,上述所示的折射率相对测量法就是其中之一。

使用干涉仪测长是很常见的一种测量几何长度的方式,但使用传统的干涉仪进行测量有许多限制,比如一定要使用多条波长不一样的光谱辐射线等,虽然后来发展的光波干涉条纹小数重合法有许多优势,但该方法很难实现准确读数,效率比较低,精度不佳。随着科学技术的发展,现代智能化的光干涉仪应运而生,大大提高了测量的精度。智能化光干涉仪是一种集光、机、电及算相为一体的综合测试机器,具有精度高、速度快、算法优化且误差小的优势。

此外,现代化的光干涉测量法不仅要将光学、电子学等多个领域的知识进行综合应用,同时还要求对光干涉图像进行科学正确的处理。干涉测量技术的要求在不断提升,相应的,光干涉图像的处理算法要求也提高了许多。在光干涉图形处理当中,其关键算法包括了光干涉图像滤波算法等几种。因为涉及技术原理较多,这里就不再进行详细叙述了。

被测物体的性质限制了测量长度的相对不确定度

使用光干涉法测量几何长度,其值是否高度精确不仅受测量技术的影响,同时还受到被检测物的性质影响,而且是决定性的因素,具体如下:

第一,对准性。这里包括对端度测量,也就是物体端面的粗糙程度、平行度和平面度,以及线纹测量为刻线质量。所有超出被检测物的对准性质的,都会造成对资源的严重浪费。其次,能够保持的测量不确定度主要还是看被检测物体材料的稳定性及温度指数。比如我们经常会使用到的低膨胀型材料,其退火熔融石英的温度系数是4×10-7,而微晶玻璃是(2~8)×10-8(最终值取决于淬火)。这也就意味着,如果要测量石英物体1×10-8的几何长度不确定度,那么其温度的不均匀性以及控温不确定度就要优于0.02K。而对于微晶玻璃来说,其温度系数虽然不高,然而尺度却会随着时间的改变而发生变化,厂家不一样,产品批次不一样则这种蠕变的特性也会有所不同,继而修正起来就更增添了难度。

结束语

综上所述,空气当中的光波波长并不是确定不变的,在空气当中使用光干涉法来测量物体的几何长度,其不确定度因为测量方法不一样而出现较大差距。但随着科学技术的不断进步发展,光干涉测量法也取得了较大进步,相对不确定度极限变小。虽然空气中采用光干涉测量会受到温度等多种因素的影响,但折射率修正技术的进步,以及现代智能化干涉仪等技术的发展都使得高精度要求的测量不断实现。但由于现代各行各业的发展对于测量精度要求越来越高,而且各种测量方法还存在一定的不足之处,光干涉测量几何长度法还需要我们共同努力,不断改进技术。

摘要：随着社会与科技的发展,测量长度相关技术的进步对于推动人类在各个行业领域进步发挥了重要作用,从天文以及纳米尺度的发现到发展,可以说测量几何长度技术已经取得了飞跃进步,使用光干涉法测量几何长度则是更进一步证明了人类科技的卓越进步。然而,真空条件下对波长基准的定义并不能代表在空气条件下测量出的结果。空气当中的温度、压力等因素的变化都会使得波长处在不断变化当中。使用光学方法来测量几何长度相对不确定度受到光波波长的影响,制约了其更进一步的发展。文章主要介绍了光干涉测量几何长度的几种常用方法,包括折射率修正技术、现代智能化的干涉仪以及干涉条纹的发展及其可能到达的精度极限。

关键词：光干涉,几何长度,相对不确定度,极限,测量

参考文献

[1]缪东晶,李建双,李连福等.大长度激光测量中阿贝误差消除方法的研究[J].计量学报,2015(06).

[2]李经纬,佟仕忠,关喆.液位标准装置的不确定度评定[J].辽宁石油化工大学学报,2015(01).

[3]华卿,周维虎,纪荣祎.补偿大气折射率的多波长干涉绝对距离测量[J].光电工程,2013(04).

[4]刘海超,郭峰,黄柏林.润滑油膜光干涉测量系统与技术研究进展[J].润滑与密封,2016(06).

[5]申路,王宇华,杨永强.基于白光干涉术的微器件三维表面形貌恢复研究[J].佛山科学技术学院学报(自然科学版),2012(04).

计量标准考核规范与测量不确定度篇5

关键词：计量标准,考核规范,测量

1 对计量标准考核规范中“测量不确定度评定”内容的认识

量测不确定度就是对量测结果的质量的定量评定, 量测结果是否有用, 在很大程度上取决于其不确定度的大小, 所以量测结果必须有不确定度说明, 才是完整的和有意义的。对于量测结果的表示可区分为误差与量测不确定度, 其分别为古典误差理论与现代误差理论的核心。然而, 在古典误差理论中, 以真值作为反映量测结果的偏离程度依据, 由于真值在实际的应用中难以求得, 使得古典的误差理论在实际的应用中难以有效使用。现代误差理论将以量测不确定度方式来表达, 由于其可定量表示量测结果是目前计量学领域中一个较新的概念, 它的应用具有广泛性与普遍性。按照计量标准的考核规范中测量不确定度评定的要求, 应先找到影响测量结果的各单项误差的极限值, 再根据其误差的性质确定其属于何种分布, 此时就可以确定其修正因子的大小了。再将各单项误差极限值除以相应的修正因子后, 转换成相应的标准偏, 并以标准偏表示该项的标准不确定度, 如果此时各单项误差是彼此相互不关联的, 再用均方根法计算出组合标准不确定度, 最后再将组合标准不确定度乘以一个修正因子, 就得到了测量结果的扩充不确定度。以上述可见, 按照计量标准规范推荐的方法, 要比用以往方法计算出的不确定度更加合理一些。

2. 对计量标准考核规范中“测量不确定度评定”的方法的认识

量测结果的不确定度是由于我们对于被量测量与影响因子两者之认识的不完整所造成的。即使在修正已知的系统效应后, 修正后的量测结果也只是一个被量测量的评估值, 这是由于随机效应及我们对于修正量大小本身只是一个评估量。我们注意到对于一个经过修正后的量测结果可能已经非常的接近被量测量的值, 即使量测本身可能就是一个大的不确定度。在另一方面, 量测的不确定度必须不被未知误差所混淆, 影响量测的不确定度许多可能的来源包含:1]对于被量测量的不完全界定。2) 对于被量测量的不完整了解。3) 采用不具代表性的样品。4) 在量测时环境条件的影响或环境条件量测的不完整。5) 读取类比仪器数据的个人偏差, 包含视差效应。6) 有限的解析度或识别能力。7) 量测标准与参考材料非解析值。8) 由外部来源和使用资料转换演算影响因子的非解析值。9) 在量测方法与程序中结合近似方法与假设条件。10]在相同的条件下对于被量测量的观察变化。

不确定度的来源不一定是独立的, 且一些或1-9项中可能贡献于重复观察下的变化。假如所有量测结果的影响量间是可以变化的, 则其不确定度可借由实验数据的统计处理来评估。但这似乎在实际的情形是不可行的, 因为在这样一个详细的实验评估其不确定度需耗费相当大的费用与时间。再者, 这个模式可符合相对量测需求的精确性的需求。然而, 由于数学模式总是不完整的, 所有适当的输入量可以被改变, 以致于不确定度评估尽可能是基于实验的数据。利用实验标准与管制图可以建立统计管制的量测系统, 且这些数据可被使用作为获得合理的量测不确定度评估。当实验数据显示数学模式是不完整的, 则这个模式就应该进行修正。

在一般情形, 数学模式应该是几个输入量的函数, 由输入量来获得量测结果。假如输入量为UcX1, ……, Xn, 则我们可以写出量测结果y与输入量X;的关系函数, 如下式所示。

这个函数可以了解输入量所具有的不确定度, 亦即整个量测过程中量测结果的不确定度, 这也是整个量测过程的误差源。

再ASTMD638为例, 材料拉伸破坏强度被定义为力量 (F) 需要除以试件的截面积[A], 该截面积又被定义为厚度T与宽度W的乘积。因此, 我们可以利用下式来近似材料拉伸强度量测的数学模式:

由于可以直接地看出函数中, 多数可能的影响量并不是明确的, 因此我们称它为最初近似。例如, 在尺寸上的温度效应、试件的强度、拉力机的惯性效应或力量作用下不同样品的颈缩或伸长行为等等影响因素并未被考量。由于这个近似式将会影响最后的不确定度评估, 如果觉得这个最初近似式是不合适的话, 可以进行修正, 使其涵盖其它的影响量。

A类不确定度评估系由实验数据的统计分析推导得到, 在统计分析方法中, 该型态的不确定度评估有一定的复杂性, 所以我们仅考量测试结果的标准差作为A类不确定度评估。通常评估一个量测值系由这些测试结果的平均值来决定。例如, 对一个被测量值X, 在同一条件下进行n次独立重复量测, 量测值为, 可由下式得到样本之算术平均数x:

x为被测量值X的估计值即测量结果。以来表示实验标准偏差Sx, 关系式如下所示:

这些数据可以利用计算机或程式加以计算得到, 例如:在Excell中可以由AVEGAGE和STEV功能很快且容易得到测试结果的平均值与标准差。

3 小结

在实际工作中经常会遇到许多使用量测不确定度的问题, 对于量测不确定评估方法有下列几项重点可供参考与应用:

量测不确定度是表明了对量测结果的不可信程度。这是一个可以定量评定的参数, 它不包括或以修正的系统误差, 也不包括异常值。当我们给出量测结果时必须同时给出其量测不确定度, 这样量测结果才是有意义的。

“精度”在传统使用中常被混淆, 因此建议回避使用。需要表示量测结果分散性程度时可用重复性及再现性。

相对标准不确定度篇6

1.1 测量方法

依据JJG259-2005《标准金属量器检定规程》:二等标准金属量器的容积检定通常采用容量比较法。将被检金属量器置于一等金属量器的下方, 并调平;用排液软管将一等金属量器的排液口与被检金属量器的注液口相连;将检定介质注入到一等金属量器内, 先测量一等金属量器内水温, 然后打开放液阀门, 以最大排量方式将金属量器的介质排放到被检的金属量器中。在在滴流状态下等待2min, 关闭放液阀阀, 移开连接软管, 使一等金属量器处于检定前状态;观测并记录被检金属量器计量颈中检定介质液位高度hi, 用温度计测量被检量器内的介质温度ti;用标准玻璃量器测定被检金属量器计量颈的分度容积。

1.2 测量标准

一等标准金属量器;温度计;标准玻璃量器组;测厚仪;秒表

2 数学模型

2.1 实测数据

2.2 数学模型和灵敏系数:

若检定介质为水时, 被检金属量器刻度hi的20℃的容积值计算公式为:

式中:VB——等标准金属量器在20℃下的体积值 (L) ;

β1、βw——分别为检定介质水和标准金属量器材质的膨胀系数;

t1、t2——分别为一等标准金属量器内的水温和被检金属量器内的水温 (℃)

由于各分量 (输入量) VB、β1、βw、t1、t2互不相关, 按不确定度传播律, 输出量估计值方差为:

其中:各分量灵敏系数为:

故有:

3 不确定度来源分析

分析不确定度来源时, 应从设备、人员、环境、方法及被测量对象几方面全面考虑。而人员读数因素在多次读数中已反应在标准量器的不确定度之中, 所以不别考虑, 故不确定度的来源应包括:

(1) 被测量重复性:

(2) 一等标准金属量器:u (VB) =u2

(3) 二等标准金属量器水温与标准量器水温的温差对水膨胀系数: (t2-t1) VBu (βw) =u3

(4) 试验温度与20℃之差对标准量器材料的膨胀系数:

(5) 二等标准金属量器的示值分辨力:u5

4 标准不确定度评定

(1) A类不确定度评定

6次测量的平均值

(2) B类不确定度评定

a) 一标准金属量器不确定度

检定证书给出一等标准金属量器的合成不确定度为:U2=100×5.0×10-4=0.0050L, 按正态分布k=3考虑,

b) 二等标准金属量器水温与一等标准量器水温的温差对水膨胀系数的不确定度

根据检定规程, 水平均体膨胀系数2×10-4℃-1, 其不确定度在1×10-6℃-1范围内按均匀分布变化,

按JJG259-2005《标准金属量器》检定规程二等标准金属量器检定要求, 实验室环境温度为 (20±5) ℃, 检定中, 实验室环境温度与水温之差不应超过±5℃, 检定过程中一等标准金属量器与二等标准金属量器水温之差一般不超过1℃, 得|t1-t2|≤1按极限状态分析取|t1-t2|≤1, 则检定介质与金属量器温差的不确定度为:

c) 试验水温与20℃之差对标准量器材料的膨胀系数的不确定度

同理根据有关资料知, 不锈钢金属量器材料体膨胀系数为33×10-6℃-1, 其不确定度在1×10-6℃-1范围内按均匀分布变化, 故:

按JJG259-2005《标准金属量器》检定规程规定, 检定时二等标准金属量器时, 实验室环境温度为 (20±5) ℃, 检定中, 实验室环境温度与水温之差不应超过±5℃, 检定过程中一等标准金属量器与二等标准金属量器水温之差一般不超过1℃, 得|t2-t1|≤1按极限状态分析取|t2-t1|≤1, 则标准量器试验温度下的体积与20℃下的标准体积的不确定度

d) 二等标准金属量器示值分辨力的不确定度

对于二等标准金属量器的示值分辨力一般为δx=.002mm, 则数学显示的量化误差是一个宽度为δx的均匀分布, 区间的半宽为δx/2。故有

5 合成标准不确定度

由于标准不确定度分互不相关, 故合成标准不确定度为

其相对合成不确定度为:

6 扩展不确定度

扩展不确定度为:

取两位有效娄字:Urel=0.013% k=2

7 不确定度报告

氢氧化钠标准溶液标定不确定度评定篇7

1.1 测量依据

GB/T601-2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》

1.2 环境条件

1.3 测量所用的仪器设备

分析天平:AL204;50ml A级碱式滴定管;

2 数学模型建立

式中:C—氢氧化钠标准溶液浓度, mol/L;

m—邻苯二甲酸氢钾的质量, g;

V1—氢氧化钠标准溶液的体积, m L;

V0—空白试验氢氧化钠标准溶液的体积, m L;

M—邻苯二甲酸氢钠摩尔质量, 204.22;

3 不确定度分量计算

3.1 A类相对标准不确定度分量计算 (测量重复性的不确定度)

两人八平行检测结果:样1:0.099236mol/L, 样2:0.099246 mol/L, 样3:0.099296mol

样4:0.099289 mol/L, 样5:0.099262mol/L, 样6:0.099280 mol/L,

3.2 B类相对合成标准不确定度计算

3.2.1 B类相对合成标准不确定度uc Brel (C) 按式 (2) 计算

式中:

urel (m) —工作基准试剂质量的数值相对标准不确定度分量;

urel (PKHP) —工作基准试剂质量分数数值相对标准不确定度分量;

urel (MKHP) —工作基准试剂摩尔质量数值相对标准不确定度分量;

urel (V) —被标定溶液体积数值相对标准不确定度分量。

3.2.2 工作基准试剂质量的数值相对标准不确定度分量urel (m) 按式 (3) 计算

式中:

u (m) —工作基准试剂质量的数值标准不确定度分量, 单位g;

m—称取工作基准试剂的质量, 单位g;

式中:a—分析天平的最大允许误差, 本方法称样质量m=0.6642g, 本方法采用分析天平编号 (417319) , 根据检定证书, 最大允许误差为±0.0006642g。

由 (4) 式得u (m) =0.00054g.

3.2.3 工作基准试剂质量分数数值相对标准不确定度分量urel (PKHP) 按式 (5) 计算

式中:u (PKHP) —工作基准试剂质量分数数值的标准不确定度分量, %;

(1) 工作基准试剂质量分数数值的标准不确定度分量u (PKHP)

由GB 10738-2007规定工作基准试剂最大扩展不确定度U=0.05%, K=2, 所以

式中:a—工作基准试剂质量分数数值范围的半宽度, 本方法中使用邻苯二甲酸氢钾, 质量分数范围99.95%—100.05%, 其半宽度为0.05%。

所以由u ( (P6KH) P) 式2得u (PKHPr) 2=0.029%

(3) 由 (5) P式KH得Purel (PKHP) =0.00084

3.2.4 工作基准试剂摩尔质量数值相对标准不确定度分量urel (MKHP)

3.2.5 被标定溶液体积数值相对标准不确定度分量urel (V)

(1) 实验使用碱式滴定管, 规格为A级、量程50m L、分度0.1m L。根据JJG196-2006规定, 容量允差为±0.05m L, 滴定耗用氢氧化钾标准溶液31.85m L, 按照三角分布。

其耗用氢氧化钠标准溶液的体积的相对标准不确定度urel (V) 按式 (7) 计算

式中:a—碱式滴定管容量允差的半宽度, a=0.05m L。

所以由式 (7) 得urel (V) =0.00062

(2) 由温度补正值得修约误差引入的标准不确定度分量很小, 忽略不计。

3.2.6 B类相对合成标准不确定度uc Brel (C) 由式 (2) 计算

3.3 相对合成标准不确定度

3.4 合成标准不确定度

3.5 扩展不确定度表示

4 小结

本文分析了按照GB/T601-2002标准规定的方法标定氢氧化钠标准溶液不确定度评定方法与结果。由结果看不确定度的主要来源在B类评定上, 如果想减小不确定度, 在基准试剂和碱式滴定管无法更换的情况下, 应该使用误差范围更小的分析天平 (如十万分之一天平) 。

摘要：文章阐述了按照GB/T601-2002标准规定的方法标定氢氧化钠标准溶液, 按照JJF1059-2012标准规定的方法对其进行测量不确定度评定, 分析了氢氧化钠标准溶液标定的不确定度主要来源, 通过数学模型对各不确定度分量进行评定, 结果表明氢氧化钠标准溶液的浓度为0.09927±0.00026mol/L (K=2) 。

关键词：不确定度,评定,氢氧化钠,标定

参考文献

标准装置不确定度分析与评定的探讨篇8

根据国际标准化组织《校准及检测实验室能力的通用要求》(ISO17025):校准实验室出具的每份证书或报告都应包括有关测量结果不确定度的说明;在检测实验室出具的每份报告中,必要时也应予以说明。在我国的《计量标准考核规范》(JJG1033-2008)中也明确:在申请计量标准考核时,应向主持考核的计量行政部门提供《计量标准考核报告》,在《计量标准考核报告》中,要求提供测量不确定度的评定。因此,对于需建立检定装置标准的单位均需对检测过程进行不确定度评定与分析。

1 标准装置检测过程中不确定度分析与评定

以我公司BD—3D型三相交直流校验仪为例通过分析与评定测量不确定度来表征测量过程中的测量不确定度。

1.1 计量标准的工作原理及其组成

BD—3D型多功能校验仪是江西八达电子有限公司产品。能输出交流(三相)电压、电流,直流电压、电流及电阻等量值。装置具有自动保护功能,电压短路、电流开路将自动关闭功放开关。表源一体,配有功率、频率、相位、功率因数及交、直流电压、电流标准,适合各种0.5级及以下三相指示仪表和盘表的校验,可对0.5级及以下各类电能表进行手动和自动校验,并存储管理数据。装置具有外部校准功能。

1.2 测量不确定度评定

测量不确定度的评定,应按装置的检定项目分别进行评定,这里我们仅以交流电流为例来说明测量不确定度的评定。

1.2.1 检验方法和检定过程简述

检电流表时所依据的规程JJG124-93《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》。

标准:BD-3D交直流校验仪多功能标准表,输出源组成的成套装置。

测量方法:采用的多功能标准表电流测量标准来测量被检交流电流表的实际值,调节电流,将被检电流表指示在某分度线上,读出标准电流表的读数,即为被检表电流示值的实际值,所测电流表示值误差与实际值之差为被测电流表的示值误差。

1.2.2 数学模型:ΔI=KI-IN

式中

K———电流系数 I———被测电流表示值

ΔI———被测电流表的示值误差 IN———标准电流表的读数

1.2.3 输入量的标准不确定度的评定

1)输入量I的标准不确定度的评定

输入量I的不确定度来源主要是被测交流电流的测量不重复性引起,可通过连续测量得到测量列,采用A类方法评定交流电源的稳定度,调节细度以及人员的视差引起的不确定均已包含在复现性条件下所得到的测量列中。

取一台0.5级D26型交流电流表,满量程为100格,选5A量程,既电流系数为K=20,当频率为50HZ时,对使表指示100格分度线的交流电流连续进行独立重复测量10次为一组,做4组得到测量列分别为:

第一组:

100.138、100.128、100.129、100.129、100.123、100.124、100.124、100.123、100.124、100.127

则单次实验标准偏差为:

第二组:

100.123、100.129、100.128、100.128、100.123、100.127、100.127、100.123、100.124、100.125

第三组:

100.124、100.125、100.129、100.126、100.127、100.126、100.127、100.128、100.129、100.128

第四组:

100.126、100.127、100.128、100.128、100.129、100.129、100.128、100.127、100.128、100.129

则得到A类合并标准偏差:

n=10 m=4自由度r10=m(n-1)=36

可得U(I)=Sp=0.00014A

2)输入量IN的标准不确定度U(IN)的评定

IN不确定度来源,由数字表的准确度和分辩力引起,可根据说明书和检定证书得到,它们引起的不确定度采用B类方法评定。

3)计量装置准确度引起的不确定度U(IN1)的评定

计量装置经上检定合格,等级为0.1级,在测量5A时,最大允许误差e=±5×0.1%=±0.005A。

自由度r I N1=50

4)标准表的分辨率引起的不确定度

标准电流表在5A量程的分辨力为0.0001A(由说明书得到),则由此带来的标准不确定度为U(IN2)=0.29×0.0001A=0.000029A。

由于与U(IN2)与U(IN1)相比非常小,在此忽略不计,所以以下不再考虑由标准分辨率引起的不确定度,既U(IN)=U(IN1)。

2 合成不确定度的评定

2.1 灵敏系数

数学模型:I=KI-In灵敏系数:C1=K C2=-1

2.2 标准不确定度汇总

U(I),不确定的来源为交流电流表的测量不重复,通过计算U(I)=0.00014A,自由度为36.

U(In),不确定度来源为标准电流表的准确度,其U(IN1)=0.0029A,自由度为50。

2.3 合同标准不确定度的评定。

合成标准不确定度的有效自由度Ve H

3 扩展不确定度

从计算结果查表:Kp=t99(50)=2.68(P=99%)

交流测量不确定验证:

4 结束语

不确定度的评定,随着人们对客观事物认识的加深而不断改进,不同的评定方法,只要是合理的均可采用,本文只是提供一种方法,供有识之士借鉴。

参考文献

[1]ISO17025校准及检测实验室能力的通用要求[S].

[2]JJF1059.1-2012电测不确定度评定与表示[S].

线圈圈数测量的标准不确定度分析篇9

关键词：置信概率,自由度,不确定度

(1)测量依据:2192-YJ303AO《电压元件装配工艺》。(2)环境条件:温度(20±10)℃,湿度≤80%RH。(3)测量用仪器:YG-108线圈圈数测量仪,扩展不确定度为0.1%,k=3。(4)被测对象:电压线圈。(5)测量过程:将核查用的封样线圈放入线圈测量仪芯棒上,传感杆转到45°内,接通核查线圈两端,重复测量5次,取5次测量平均值作为测量结果。

1 数学模型

式中:γ1———被检电压线圈的相对误差;

γ0———YG-108线圈圈数测量仪上测得的相对误差。

2 输入量γ0的标准不确定度的评定

输入量γ0的标准不确定度u(γ0)的来源主要有两方面:

a.重复性和复现性条件下对被测电压线圈测量不重复引起的不确定度分项u(γ01),采用A类评定法;

b.YG-108线圈圈数测量仪的误差引起的不确定度分项u(γ02),采用B类评定法。

2.1 被测电压线圈测量不重复引起的不确定度分项u(γ01)的评定:

该不确定度分项是由于被测电压线圈的测量不重复引起,可通过重复测量得到测量列,采用A类方法评定。电压线圈测量不重复的样本数据如表1。

测试数据单位:匝

2.2 YG-108线圈圈数测量仪的误差引起的不确定度分项u(γ02)的评定:

2.3 标准不确定度u(γ0)的计算