不确定度的评定

关键词: 测量 评定 确定 检测

不确定度的评定(精选十篇)

不确定度的评定 篇1

(1) 测量依据:JJG 314-2010《测量用电压互感器检定规程》。

(2) 环境条件:温度 (+10~+35) ℃, 相对湿度≤80%。

(3) 检定用标准器:精密电压互感器, 准确度0.002级, 量程为10000V/100V。

(4) 被测对象:精密电压互感器, 准确度0.01级, 量程为10000V/100V。

(5) 测量过程:将标准电压互感器与被检电压互感器在相同额定变比的条件下, 采用比较法进行测量, 将在互感器校验仪测得的电压上升、下降的两次比值差读数的算术平均值作为被测电压互感器在该额定变比时的比值差, 将在互感器校验仪测得的电压上升、下降的两次相位差读数的算术平均值作为被测电压互感器在该额定变比时的相位差。

2 数学模型

2.1 数学模型

式中:f0——被检电压互感器的比值差;

f——互感器校验仪测得的比值差;

0δ——被检电压互感器的相位差;

δ——互感器校验仪测得的相位差。

2.2 灵敏系数:

3 标准不确定度的评定

3.1 重复性引入的不确定度分量u1 (f) 、u1 (δ)

在符合检测的环境条件下, 对上述电压互感器进行变比为10000V/100V, 负荷为0.2VA, 电压百分比为100%的测量, 重复10次, 所得比值差数据如下表所示:

得出实验偏差为:

所得相位差数据如下表所示:

得出实验偏差为:

3.2 标准互感器引入的不确定度分量u2 (f) 、u2 (δ)

标准互感器器应比被检电压互感器高两个准确度级别;标准电压互感器经上级检定合格, 其比值差MPE=±0.002%, 其相位差MPE=±.0068′, 服从均匀分布, 包含因子k=3,

3.3 互感器校验仪准确度引入的不确定度分量u3 (f) 、u3 (δ)

被检电压互感器的比值差最大允许误差为0.01%, 相位差最大允许误差为.0 3′, 互感器校验仪引用误差为±%2, 故其比值差影响量为±0.0002%, 相位差影响量为±.0006′, 服从均匀分布, 故k=3,

3.4 互感器校验仪灵敏度引入的不确定度分量u4 (f) 、u4 (δ)

互感器校验仪灵敏度引入的比值差误差为±0.0001%, 相位差误差为±.001′, 服从均匀分布, 故,

3.5 电压负载箱准确度引入的不确定度分量u5 (f) 、u5 (δ) 被

被检电压互感器的比值差最大允许误差为0.01%, 相位差最大允许误差3.0′, 电压负载箱引用误差为±%3, 故比值差影响量为±0.0003%, 相位差影响量为±900.0′, 服从均匀分布, 故,

4 合成标准不确定度评定

5 扩展不确定度

检定0.01级电压互感器比值差测量结果的扩展不确定度为

检定0.01级电压互感器相位差测量结果的扩展不确定度为

6 不确定度报告

0.01级电压互感器比值差测量结果的扩展不确定度为

0.01级电压互感器相位差测量结果的扩展不确定度为

7 校准测量能力

电压互感器属于较稳定的被测对象, 由被测不稳定给测量带来的不确定度影响可以忽略。因此对0.01级电压互感器的校准测量能力U可以用k=2的扩展不确定度来表示:

参考文献

[1]JJF 1059—1999, 测量不确定度评定与表示[M].

不确定度的评定 篇2

关键词:数学模型;不确定度;评定

根据JJG376-2007《电导率仪检定规程》中的要求,我们测量电子单元的引用误差时评定不确定度与常见的不确定度评定有所区别,笔者评定过程如下:

一、概述

(一)校准依据:JJG376-2007《电导率仪检定规程》,JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》。

(二)环境条件:要求室温(20±2)℃相对湿度(30~85)%RH。

测量环境室温20.1℃相对湿度65%RH

(三)测量标准:交流电阻箱。

(四)校准对象:实验室用电导率仪(上海精科生产的DDS-307型,编号为610510N0015040051的电导率仪,以下简称仪器)。

(五)测量过程:在仪器正常工作条件下,仪器开机预热,待仪器稳定后,将交流电阻箱与被校仪器相连,通过调节交流电阻箱的旋钮,输入不同数值的模拟信号,读取仪器读数。每个量程档位选取均匀分布的三点,测量值与标准值之差与相应量程的比值即为仪器的电子单元引用误差。

二、数学模型

三、各输入量的标准不确定度分量的评定

(一)测量重复性引入的不确定度分量u1的评定

将被校仪器与检定用交流电阻箱按要求相连,调节温度示值至参考温度25℃。调节交流电阻箱,使输入模拟信号为100μS/cm,读取被校仪器显示数值,连续测量6次,读取数据列如下(μS/cm):

(二)标准器引入的不确定度分量u2的评定

检定电子单元引用误差的主标准器为检定电导率仪专用交流电阻箱。查询上级校准证书,其引入的不确定度分量为:Ua=0.024%(k=2)

当输入信号为100μS/cm时,量程上限为200μS/cm,

因此有 u2 = =0.006%

(三)仪器最小分辨力引入的不确定度分量u3的评定

该电导率仪为4位数显仪器,交流电阻箱输入信号为100μS/cm时,仪器显示最小分辨力为0.1μS/cm,因此有u4==0.014%FS

因仪器最小分辨力引入的不确定度分量大于测量重复性引入的不确定度分量,故舍弃重复性引入的不确定度分量。

同理,当输入量为10μS/cm,1000μS/cm时,其重复性分别为:0.010%FS,0.00%FS,最小分辨力因倍率关系,计算数值均为0.014%FS。计算合成不确定度时,重复性和最小分辨力引入的不确定度分量均取大值。

四、合成标准不确定度评定

电子单元引用误差的不确定度评定,其主要标准不确定度汇总表(重复性与最小分辨力引入的不确定度分量取大值):

五、扩展不确定度评定

根据上述合成结果,其不确定度可以合并,因此在0~2000μS/cm量程范围内,其电子单元引用误差的扩展不确定度为:

Urel=0.04%(k=2)

参考文献:

[1]傅家乐.工业控制用电导率仪校准方法的研究[J].中国计量,2015,No.23203:101-103.

硫化物测定结果不确定度的评定 篇3

实验部分

(1)主要试剂和仪器参见标准测定方法[2]。

(2)实验方法。于100mL具塞比色管中加入20m L乙酸锌-乙酸钠溶液,并用移液管加入样品20.00mL,加水至约60mL,沿比色管壁缓慢加入10mL N.N-二甲基对苯二胺溶液,立即密塞并缓慢倒转一次,加1mL硫酸铁铵溶液,立即密塞并充分摇匀,放置10 min后,用水稀释至标线,摇匀,使用1cm比色皿,以水作参比,在波长为665nm处测量吸光度,同时作空白试验[2]。测定的吸光度值扣除空白试验的吸光度后,在标准曲线上查出硫化物的含量。

数学模型的建立

硫化物标准系列回归方程为:A=a+bm,即m=(A-a)/b,由此可得到样品制备液的吸光度所对应的硫化物的含量:C=m/v20。

不确定度分量的评定[3]

1重复性测定引入的A类相对标准不确定度urel(R)

采用A类方法评定,对某样品进行10次重复性测定,所得结果见表1。

单次测量结果实验标准差为:

平均值的标准不确定度为:

A类标准不确定度为:。一般取tp=1,则:

相对标准不确定度为:

计算结果见表2。

2 B类不确定度分量的评定

(1)硫化物标准工作溶液引入的相对不确定度urel(ρ)

硫化物标准工作溶液的配制:移取硫化物标准溶液(浓度:100mg/L,不确定度:±3%)的储备液,稀释10倍定容于加有乙酸锌/乙酸钠混合液的100mL棕色容量瓶中。

(1)标准储备溶液的不确定度为uc(ρ1)=±3%,按正态分布(k=2)、置信概率为95.45%计算,其相对标准不确定度为:urel(ρ1)=3%/2=1.5%

(2)容量瓶引入的不确定度uc(V100)。使用100mL的容量瓶配制硫化物工作溶液,有以下三个主要不确定度来源:

●重复性引起的不确定度评定uA(V100)

用A类方法评定,对典型的100mL容量瓶定容10次,并称量来评价其容量瓶的重复性,计算标准偏差。标准不确定度uA(V1)为1倍标准偏差:

●容量瓶允差引起的不确定度评定uB1(V100)

100mL容量瓶经检定或校准,符合其技术指标。根据容量瓶检定规程,A级容量瓶的允差为±0.10mL[4],则区间半宽度a1(V)=0.10mL,假设其服从三角分布,包含因子,其标准不确定度为:

温度系数引起的不确定度评定uB2(V100)

检定或校准是在室温20℃环境条件下进行的。假设实验在20℃±3℃条件下进行,液体的体积膨胀系数远大于玻璃,水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃,产生的体积变化为:±(100×3×2.1×10-4)=±0.063mL,则区间半宽度a2(V)=0.063mL。假设为均匀分布,包含因子,其标准不确定度为:

则100mL容量瓶的合成标准不确定度为:

其相对合成标准不确定度:

(3)用10.00mL移液管移取标准溶液引入的不确定度urel(ν10)。

●10mL移液管的最大允许差为±0.030mL[5],取,则:mL

●由温度误差引起的不确定度u2(Vt)。配制标准储备溶液时的温度和实验室移取溶液时的温差会引入不确定度分量,假定溶液配制温度与使用温度的差异为±3℃,则体积变化为:Δν=ν×2.1×10-4×3=0.63×10-2m L。假设服从均匀分布,取,则:。

●移液管的合成标准不确定度为:

●移液管的相对合成标准不确定度为:

由以上综合计算得出硫化物标准溶液引入的合成标准不确定度为:

硫化物标准溶液引入的相对合成标准不确定度:

(2)分光光度计引入的相对标准不确定度urel(A)

由仪器检定报告知其不确定度为uc(A)=0.3%,k=3,则:urel(A)=0.3%/3=0.1%

(3)工作曲线引入的相对标准不确定度urel(m)

配制硫化物系列标准溶液,吸光度值及各含量见表3。

工作曲线的标准不确定度为:

按某样品A类重复性测定过程中吸光度均值为A=0.330,含量均值为m0=30.96ug,取样体积20.00mL。经计算得:,工作曲线的标准不确定度为uc(m)=0.29ug,其相对标准不确定度为urel(m)=0.93%。

合成标准不确定度uc rel(x)的计算

将A类不确定度、B类不确定度合成标准不确定度得:

由得:uc(P)=0.03mg/L。

扩展不确定度U95的计算

该测量误差的分布类型属正态分布,在95%置信水平,合成标准不确定度乘以包含因子k,即为扩展不确定度,一般取k=2,即U95=Kuc(p)=2×0.03=0.06mg/L。

结论

按照测量不确定度评估和报告要求[6],水中硫化物含量为:(1.55±0.06)mg/L,K=2。

误差和不确定度是两个完全不同而相互有联系的概念。误差仅与测量结果有关,对同一被测量,相同条件下进行多次重复测量,得到的测量结果一般是不同的,因此其测量误差也不同;测量不确定度与测量仪器、测量方法、测量条件、测量程序以及数据处理方法有关,而与测量结果数值大小无关。

通过对水中硫化物含量测定结果不确定度的分析发现,重复性测定、工作曲线及标准溶液引入的不确定度占较大比例。因此,测定分析过程中,对这三方面应给予足够重视,其余误差较小,在实际评定中可以忽略不计。

摘要:按照检测和校准实验室认可准则的要求,以亚甲基蓝分光光度法测定硫化物为例,分析了不确定度分量的来源,通过试验和计算确定了各不确定度分量值,最终给出了水质中硫化物测定结果的扩展不确定度。

关键词:亚甲基蓝分光光度法,硫化物测定,不确定度

参考文献

[1]ISO/IEC17025:2005检测和校准实验室认可准则[S].

[2]GB/T16489-1996水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法[S].

[3]JJF1059-1999测量不确定度评定与表示[S].

[4]GB/T12806-1991实验室玻璃仪器:单标线容量瓶[S].

[5]GB/T12808-1991实验室玻璃仪器:单刻度吸量管[S].

矿石中金的分析不确定度评定 篇4

矿石中金的分析不确定度评定

针对原子吸收光谱法测定金矿石中金的.实验过程,详细地分析了引入的不确定度来原.测定结果的不确定度由标准配制、样品制备、曲线拟合、样品均匀性及检验重复性4个部分引入的不确定度分量组成,样品制备过程中考虑了活性炭吸附率的影响,求得测量结果的标准不确定度和扩展不确定度分别为0.043μg/g和0.09μg/g.

作 者:作者单位:刊 名:光谱实验室 PKU英文刊名:CHINESE JOURNAL OF SPECTROSCOPY LABORATORY年,卷(期):200926(6)分类号:O657.31关键词:原子吸收光谱法 金 矿石 测量不确定度 评定 AAS Gold Ore Uncertainty Evaluation

不确定度的评定 篇5

[关键词] 光干涉式;甲烷测定器;测量结果不确定性;评定

【中图分类号】 TD712 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2013)12-334-1

光干涉式甲烷测定器作为测量混合空气中甲烷和二氧化碳等气体浓度的计量器具,其凭借测量精准度高、视场清晰、校对简单和使用方便等优势被广泛应用于煤矿井下环境检测工作。然而,这种测定器在给甲烷测量工作带来方便的同时,也易受测量器自身因素和人为因素的影响,而产生测量结果误差,使得甲烷测量结果得不到保证,更无法为相关企业单位提供准确的甲烷浓度数据。在这种情况下,就必须对光干涉式甲烷测定器测量结果的不确定度进行评定,以提高测量结果精准性。下文对与光干涉式甲烷测定器测量结果不确定度评定进行具体分析

一、光干涉式甲烷测定器概况

(一)概念。光干涉式甲烷测定器是利用光干涉原理制成的,在实际应用中其能快速且准确地测定出,易燃易爆可燃性气体混合物环境空气中甲烷和二氧化碳等气体的浓度,因其优势在煤矿企业甲烷检测中应用较广。

(二)构成及原理。光干涉式甲烷测定器内部光学系统是由光源、聚光镜、平面镜、平行玻璃、气室、折射冷静、反射棱镜和望远镜等组成的。

光干涉式甲烷测定器原理:当光从聚光镜出来到平面镜后,O点会发出两束光,一束光为反射光,这束光会从O点出发穿过气室侧室后,折射棱镜会将反射光折回并穿过另一侧回到平面镜,摄入平面镜后在气后面再次反射,从O点穿出平面镜在其后面转向反射棱镜,光束偏折后进入望远镜;另一部分为折射光,这束光直接进入平面镜后会在其后表面发生反射,然后穿过气室中央小室回到平面镜,在O点发生反射后,与第一部分反射光会合,一齐进入望远镜。进入望远镜的两光束会在物镜的焦平面上产生特有的干涉现象,这时测量人员通过目镜能观测到干涉中央为白纹和两段为彩纹,确定此种现象后,依据光干涉式甲烷测定器,可以通过改进仪器气室结构,用升降机构来快速转换量程,来实现高低浓度甲烷气体的检测。

二、光干涉式甲烷测定器测量结果不确定度准备工作

(一)检定资料。依据JJG677-2006《光干涉式甲烷测定器检定规程》,测定器检定时温度必须在15℃~35℃范围内,最大波动不能超过±2℃,环境相对适度在85%以下,并确保甲烷周围环境中没有干扰检定结果的气体;从仪器检测浓度范围来分,可将光干涉式甲烷测定器分为两种,一种为低浓度甲烷测定器(0

(二)测量过程。在对光干涉式甲烷检定仪器测量结果不确定度进行评定时,首先选定直接测量法,然后准备一台对浓度为0~10%CH4范围内的甲烷测定器,在确定外观通电检查、跌落试验、气密性试验和扩散性试验等无问题后,将甲烷测定器与测量的标准器连接起来,并在此基础上通过微调加压方法对被检仪器进行加压,最后读取测量值。

三、光干涉式甲烷测定器测量结果不确定度的评定

测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性,其与测量结果的参数有直接关系。其中合理是测量过程中,随机控制测量并综合不同因素对测量影响所做出的修正。即测量结果的不确定度可以用测量的不确定度来表示,因这里的测量不确定度具有随机性和模糊性,在实际检定中,不确定度可以用概率分布的标准差和有一定置信概率区间来表示。为了更好的对不确定度进行分析,本文用A、B兩种评定方法,对光干涉式甲烷测定器测量结果的不确定度进行评定,这里的“A、B”在概率分布的基础上,用方差或标准差来表征的,都可以用已知的概率进行解释。其中A类不确定度方法是用观测列频率分布导出概率密度函数得到的,B类不确定度方法是用认定或假设的概率密度函数得到的,但是在使用这类评定方法时,必须保证气函数是在事件基础上发生的信任度。

1.基于A、B评定分类构数学模型;

2.A类不确定度评定;

3.B类不确定度评定;

4.温度测量差不确定度评定;

5.检定人员读数误差不确定度评定。

四、结束语

光干涉式甲烷测定器不确定度测量作为测量结果质量的定量表征,在甲烷浓度测量中有重要作用,其不仅关系着甲烷浓度测量结果正确与否,也关系着与甲烷相关企业工作顺利进行与否。为了准确测量出甲烷浓度,本文作者依据该测定器不确定度基础理论,通过建立数学模型分四种方法对其不确定度进行分析,最终得出不确定度结果。

参考文献:

[1]冷恕,徐洁.关于《光干涉式甲烷测定器示值误差测量结果的不确定度评定》的几点商榷[J].中国计量,2013,(01).

[2]韩玉平.光干涉式甲烷测定器示值误差测量结果的不确定度评定[J].中国计量,2012,(06).

[3]徐娅,张杰,谢阳戈.数字压力式光干涉甲烷测定器检定仪测量结果的不确定度评定[J].计量与测试技术,2009,(10).

[4]高瑞刚,张金亮.光干涉甲烷测定器示值误差测量不确定度分析[J].现代测量与实验室管理,2011,(11).

[5]中宫成,王继颖.一种新型光干涉式甲烷测定器的研制[J].中州煤炭,2010,(06).

不确定度的评定 篇6

1 试验方法及试样

(1) 检测依据。GB/T 230.1-2009《金属洛氏硬度试验》第一部分:试验方法。

(2) 环境条件。洛氏硬度试验一般为 (10~35) ℃, 对于温度要求严格的试验, 应控制在 (23±5) ℃, 本例为26℃。

(3) 检测试样。试样满足GB/T 230.1-2009的要求, 本例试样为单孔锚具。

(4) 测量仪器。HR-150A型硬度计, 本例采用金刚石圆锥压头和C标尺。硬度计检定合格, 技术指标为: (1) 硬度计示值最大允许误差±1.5HRC; (2) 硬度计示值重复性0.02 (100-珚H) 或0.8HRC (取其中较大值) ; (3) 所有标尺 (包括C标尺) 压痕深度测量装置最大允许误差±0.5HRC。

洛氏硬度计处于受控状态下, 按照技术标准GB/T 230.1-2009《金属洛氏硬度试验》第一部分:试验方法的规定, 满足试验力保持时间、压痕间距、压痕中心与试样边缘距离的要求, 对试样进行硬度试验。

2 数学模型的建立

洛氏硬度计C标尺 (Rockwell C) 定标单位为0.002mm。由 (100×0.002) 减去试样上观测到的以毫米为单位的压痕深度为洛氏硬度。这个测量的值除以洛氏C标尺定标单位0.002mm, 所得商值称为“HRC硬度值”, 即C标尺洛氏硬度数学模型为:

式中, e为压痕深度, 单位为mm。

硬度计的压痕深度测量装置直接显示C标尺的硬度读数值HRC, 所以每个压痕点的硬度h直接由硬度计的示值hs给出, 即:

3 测量不确定度来源的分析

假设试验在恒温的条件下进行, 即不考虑温效应所引起的不确定度分量, 在满足GB/T 230.1-2009标准的条件下, 在试样表面进行多次测量, 多个硬度测试值平均后出具试验报告, 金属洛氏度试验的不确定度主要来源于以下五方面因素引的不确定度分量: (1) 对试样测量重复性的标准不确定度ux; (2) 测量标准物质时硬度试验机的标准不确定度u珚H; (3) 压痕测量系统分辨力引入的标准不确定度ums; (4) 硬度计偏差引入的标准不确定度ub; (5) 标准硬度块的标准不确定度uCRM。

3.1 对试样测量重复性的标准不确定度ux

该分量是硬度计示值重复性及试样材料均匀性复合产生的不确定度, 基于避免重复计算, 只考虑试样均匀性的因素。先对试样进行5个点的硬度值测量, 然后求硬度值的标准偏差, 最后计算洛氏硬度试验的标准不确定度。试样5个压痕点的硬度值分别为32.0HRC, 32.2HRC, 32.4 HRC, 32.6 HRC和32.1 HRC, 采用极限法计算测量结果。

测量试样的平均值及其标准偏差:

式 (3) 中R为最大值与最小值之差 (极差) , 当n=5时, 极差系数C=2.33, sx=0.26, 评定单次测量的标准不确定度ux=sx=0.26

3.2 测量标准物质时硬度试验机的标准不确定度u珚H

硬度计示值的重复性是影响试验水平的重要因素。在日常使用中, 实验室的硬度计是用标准硬度块来间接校验的, 其示值受标准硬度块产生的不确定度影响。由于在不确定度的分量uCRM中已考虑了标准硬度块的不确定度, 为避免重复计算, 因此在此分量中主要考虑硬度计示值重复性产生的不确定度。为计算硬度计示值重复性产生的不确定度, 先对HCRM=25.8 HRC的洛氏标准硬度块进行5个点的硬度测试, 然后求硬度值的标准偏差, 最后计算出硬度计的标准不确定度。5个压痕点的硬度测量值分别为26.0 HRC, 25.9 HRC, 26.2 HRC, 25.8HRC和26.1 HRC, 采用极限法计算测量结果标准偏差。

测量标准硬度块的平均值及其标准偏差:

式 (5) 中R为最大值与最小值之差 (极差) , 当n=5时, 极差系数C=2.33, sH=0.17

评定5次测量的标准不确定度u珚H:

3.3 硬度计偏差引入的标准不确定度ub

硬度计在长期使用过程中, 实验室环境及试验人员的操作等因素都会对硬度计的性能产生影响, 从而使硬度计示值产生偏差。

硬度计的偏差为硬度计的校准值与硬度块标准值之差, 即:

硬度计偏差引入的标准不确定度ub

3.4 压痕测量系统分辨力引入的标准不确定度ums

3.5 标准硬度块的标准不确定度uCRM

标准硬度块的标准不确定度是由标准硬度块不均匀性引入的, 标准硬度块不均匀性最大允许值

其中, rrel=1.0%。

4 洛氏硬度测量标准不确定度的合成、扩展与表示

对于试验室洛氏硬度测量值不确定度的评定, 一般是通过计算出各分量不确定度, 然后计算出合成标准不确定度uc。

扩展不确定度U是由合成不确定度uc (h) 乘以包含因子k得到的。一般情况下, 取置信度为95%, k=2。扩展不确定度U计算如下:U=2×0.40=0.8HRC。

锚具洛氏硬度测量值X可表示为X=x珋±U= (32.3±0.8) HRC;k=2。

5 结语

(1) 在95%置信度下, 锚具洛氏硬度试验的扩展不确定度U=0.8HRC, 不确定度对试验的影响在可接受范围之内。

(2) 根据本次对不确定度各分量的评定可以看出, 锚具洛氏硬度试验的不确定度主要来自于对试样测量重复性和标准硬度块引入的不确定度分量, 此外, 还有由硬度计偏差引入的不确定度。因此, 在日常检测工作中除严格按照标准进行试验外, 还应重点关注硬度计和标准硬度块的工作状态, 在定期检定与校准之外加强对硬度计和标准硬度块的期间核查。

摘要:分析了锚具洛氏硬度测量结果不确定度产生的来源、影响因素, 并对不确定度作出了综合评定。

关键词:锚具,洛氏硬度,不确定度

参考文献

[1]JJF 1059-1999.《测量不确定度评定与表示》.

不确定度的评定 篇7

试验条件:温度 (23±2) ℃, 相对湿度 (50±10) %, 试验速度为: (500±50) mm/min。

试验装置:TCS-2000型拉力试验机, 台湾高铁科技股份有限公司生产, 准确度等级为1级。厚度计最大允差为±0.01mm。

试样:选择经过硫化的天然橡胶片裁制成Ⅰ型哑铃状试样, 工作部分宽度6mm。

试验方法:按GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶-拉伸应力应变性能的测定》进行试验。事先输入用厚度计测定的试样厚度和工作部分的宽度, 然后在标准试验条件下按规定的拉伸速度拉伸试样, 直到断裂, 拉力试验机的负荷传感器自动测出拉伸力, 并按公式给出拉伸强度。

2 数学模型

根据GB/T528-2009:

式中:TS-拉伸强度 (MPa) ;FM-记录的最大力 (N) ;W-裁刀狭窄部分宽度 (mm) ;t-试验长度部分厚度 (mm)

3 标准不确定度的评定

分析, 天然橡胶拉伸强度测量不确定度的主要来源是:试样尺寸 (厚度和宽度) 测量引起的不确定度, 拉伸力测量引起的不确定度, 检测人员重复测量引起的不确定度, 拉力试验机的不确定度。

3.1厚度测量

1) 厚度重复测量带来的不确定度, 重复10次测量厚度的结果见表1。

试样厚度重复性测量带来的标准不确定度为

2) 厚度计精度带来的标准不确定度按B类不确定度计算:

3) 厚度测量带来的总的标准不确定度:

相对标准不确定度为:

3.2宽度测量

3.3力值测量

测力计示值误差为±1%, 相对不确定度为:

检定测力计用的标准测力仪的精度为±0.3%, 产生的相对不确定度为:

由于数显拉力试验机可以不考虑人员读数重复性引入的不确定度, 所以扯断力带来的总的相对不确定度为:

3.4测试仪器本身误差所引起的拉伸强度测量的标准不确定度。根据拉伸强度的数学模型可得出拉伸强度相对量的变化为:

因为宽度测量的不确定度和厚度测量的不确定度及扯断力测量的不确定度这3个分量之间相互独立, 测试仪器本身误差所引起的拉伸强度总的相对不确定度为:

试验仪器误差所引起的拉伸强度的标准不确定度为:

-拉伸强度平均值, 见表2

3.5拉伸强度重复性测量引起的标准不确定度。拉伸强度是被测某一批相同试样的特性, 这些试样之间的差异带来的不确定度可用这些试样重复性来评价。以下是对天然橡胶硫化胶料重复10次的测量结果。

拉伸强度重复测量引起的不确定度为:

实际测量的试验结果是3片试样的平均值或中值, 这样重复测量引起的不确定度为:

4 合成标准不确定度的评定

当测量结果y的全部输入量xi是彼此独立或不相关时, 合成标准不确定度u (y) 可按下式得出:

由于试验仪器本身精度、试样尺寸和拉伸力重复测量所引入的不确定度之间彼此独立, 可由拉伸强度的数学模型根据上式计算试验结果的合成不确定度。

拉伸强度的合成不确定度:

5 扩展不确定度的评定

扩展不确定度U为合成标准不确定度与包含因子k的乘积, 通常k取2, 这时区间 (Y-U, Y+U) 的置信概率约为95%, 得出:

拉伸强度测量的扩展不确定度

6测量不确定度的报告

根据以上评定, 拉伸强度测量结果的不确定度报告如下:

讨论

(1) 在评定不确定度时, 一些影响较小的因素可以不加考虑, 比如选定了拉伸速度, 对于不确定度的影响可不考虑, 只要按标准要求控制好试验室温度, 温度波动引入的不确定度也可忽略不计。

2) 测量不确定度是和测量结果相联系的参数, 它表明在给定条件下测量结果可能出现的区间, 所以不确定度报告在给出不确定度的同时要给出测量结果。

摘要:分析了天然橡胶拉伸强度测量不确定度的主要来源, 讨论了标准不确定度、合成标准不确定度和扩展不确定度的评价方法, 给出了天然橡胶试片拉伸强度试验测量不确定度的评定结果。

关键词:天然橡胶拉伸强度,不确定度,测量,评定

参考文献

[1]GB/T528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定.

[2]CNAS-GL05:2006测量不确定度要求的实施指南.

F2等级公斤组砝码不确定度的评定 篇8

1、测量依据:JJG99-2006《砝码检定规程》

2、检定条件:温度常温,相对湿度不大于80%。

3、测量对象:M1等级10kg砝码

4、测量方法:采用ABA单次替代衡量法。

二、数学模型

式中:mt—被检砝码折算质量值;

mr—标准砝码折算质量值;

Vt—被检砝码的体积;

Vr—标准砝码的体积;

a—空气密度的实测值;

o—空气密度的参考值,约定为1.2mg/cm3

I—从天平上读取的质量差值;

ms—测量天平灵敏度时所添加小砝码的折算质量值;

△Is—由于添加灵敏度小砝码而引起的天平示值变化。

三、输入量标准不确定度的评定

1、标准砝码的不确定度分量u(mr)

根据JJG99-2006《砝码检定规程》的规定,F2等级10kg砝码的MPE≤160mg,所以标准砝码的不确定度分量

2、空气浮力修正引入的标准不确定度分量ub

检10kg砝码在分度为100mg的天平上进行,所以根据规程可得

所以ub=6.93 (mg)

3、天平引入的标准不确定度分量uba。

天平引入的标准不确定度分量uba包括天平测量重复性的标准不确定度、鉴别力的标准不确定度ud和偏载误差的标准不确定度uE

3.1测量重复性的标准不确定

用F2等级的10kg砝码检M1等级10kg砝码,检测结果修正值如下:56、52、50、57、57、55、52、51、53、59,修正值平均数为。

所以根据赛贝尔公式

3.2鉴别力的标准不确定度ud

对于杠杆式TG606型天平,由于分辨力引起的不确定度是:

因为d=e=100mg,

3.3偏载误差的标准不确定度uE

因为采用替代法,不存在背差,所以uE=0。

3.4天平引入的标准不确定度分量uba

因为天平引入的标准不确定度分量分别与测量重复性、鉴别力、和偏载误差有关,

4、

其它误差源均忽略不计

四、标准不确定度汇总表

五、合成标准不确定度的评定

根据以上,所以有

根据JJG99-2006《砝码检定规程》中M1等级砝码的最大允许误差MPE=500 (mg),根据合成标准不确定度评定的要求:(被检砝码最大允许误差的三分之一),所以合成标准的合成不确定度得到验证。

六、扩展不确定度U的评定

根据扩展不确定度的评定,u=kuc(因为根据表C.1中t95,可知k=2)

根据扩展不确定度的评定要求,u≤MPE (被检砝码的最大允许误差)

即330.6≤500,所以扩展不确定度的评定得到验证。

摘要:本文详细介绍了F2公斤组砝码示值误差测量结果的不确定度的评定及表达方式。

关键词:F2等级公斤组砝码,测试,不确定度,评定

参考文献

[1]JJF1033一2008《计量标准考核规范》国家质量监督检验检疫总局2008年发布

不确定度的评定 篇9

1.1 测量依据

JJG162-2009《冷水水表》检定规程, JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》技术规范。

1.2 环境条件

温度 (20±5) ℃, 水压0.3MPa;水温20℃±10℃, 检定期间水温变化不超过5℃。

1.3 测量标准

LJS15-50水表检定装置, 0.2级。

1.4 被测对象

LXS-20F型水平旋翼式冷水表, 2级。

1.5 测量方法

采用容积法, 以水为介质, 即以一定的流量流经水表后再收集到水表检定装置的工作量器内, 将水表记录下的水量与经过水表注入工作量器的实际水量比较, 得出测量结果。本次评定以常用流量100L的示值误差检定结果进行评定。

2 数学模型与灵敏系数

2.1 数学模型

式中:E为水表的示值误差, 以百分数表示;

Vi为被测水表的示值;

Va为测量时经水表注入标准量器的实际水量。

2.2 灵敏系数

根据JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》定义的灵敏系数及计算方法推导如下:

3 各输入量引入的不确定度的评定

3.1 输入量Vi的标准不确定度u (Vi) 的评定

输入量Vi的不确定度主要由被测水表的测量重复性引入的不确定度u1 (Vi) 和被测表示值的分辨力引入的不确定度u2 (Vi) 组成的。

(1) 测量重复性引入的不确定度u1 (Vi) 的评定该项不确定度主要由测量时被测水表的示值误差分散性引起的, 采用A类方法进行评定。可在重复性条件下通过重复测量给出。水表检定装置对被测水表在常用流量经过10次独立测量, 示值误差分别为:0.39%, 0.15%, 0.20%, 0.25%, , 0.40%, 0.35%, 0.32%, 0.30%, 0.25%, 0.29%。

根据贝塞尔公式:自由度为νi1=n-1=9

测量100L, 重复性引入的不确定度为:

(2) 水表示值分辨力引起的不确定度分量u2 (Vi) 的评定, 采用B类方法评定。

水表的最小分度值为d=0.05L, 半宽为d/2, 由于分辨力引起的不确定度估计为均匀分布, 则被测水表示值分辨力引起的不确定度分量u2 (Vi) :

估计可信度估计为90%, 则自由度νi2=50。

(3) 输入量Vi的标准不确定度u (Vi) 计算, 两量相互独立, 可根据公式:

则自由度vi=10

3.2 输入量Va标准不确定度分量u (Va) 的评定

(1) 输入量Va标准不确定度分量u (Va) , 是由水表检定装置引入的不确定度分量, 水表检定装置准确度为0.2级, 实际体积读数Va值误差上下限为0.2L, 服从正态分布, 其中k=2, 标准不确定度为u (Va) =U/2=0.2/2=0.1 L。

估计其可信度为90%, 自由度为va1=50。

(2) 水温、环境温度及水压引起的不确定度, 由于本次检定是在比较理想的温度和压力下进行, 故对这几个分量不予考虑

4 合成相对标准不确定度评定 (如表1)

合成相对标准不确定度为:

合成相对标准不确定度的有效自由度计算:

取有效自由度为veff=40。

5 相对扩展不确定度评定

置信概率取95%, 有效自由度veff=40, 查t分布表得k95=2.02, 则扩展不确定度为U95rel=k×ucrel=.202×.013%=0.3%

6 不确定度报告

在常用流量下, 2级LXS-20F型水平旋翼式冷水表示值误差测量结果扩展不确定度为, U95rel=0.3%, veff=40。

摘要:本文根据JJG162-2009《冷水水表》检定规程、JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》技术规范, 并结合工作经验, 对冷水水表示值误差测量结果的不确定度进行评定。

关键词:水表,示值误差,不确定度评定

参考文献

[1]詹志杰, 赵建亮.JJG162-2009冷水水表国家计量检定规程[S], 2009.

不确定度的评定 篇10

摘 要:在化学分析中测量是一个很常规性的内容,但无论何种测量都不可避免地会存在客观的系统误差,因此科学的测量结果都具有符合性的评价标准。从相关理论分析,测量不确定度作为一个和测量结果有着紧密联系的参数,主要应用于被测量值分散性参数的表征中,工作人员往往会根据检测结果与规定性限制参数之间产生的差异性做出符合性声明,证明了测量不确定度的重要意义,本文则主要分析测量不确定在化学检测符合性评定中的应用。

关键词:化学检测;符合性评定;对测量不确定度;应用

通常在化学检测工作中,工作人员会将所得出检测结果和既定的限定值参数作比较并得出相应的测定结果符合性声明,由此证明该测定结果的精确性和真实性。但所有测量结果都有明显的不确定度,如果不充分考虑不确定度,那么就不能正确地解释测量结果,一定程度上会影响评价和决策。所以在作符合性声明时应对测量的不确定度进行评定并考虑其对是否会影响符合性判定。

1.化学检测和测量不确定度相关概述

检测在化学实验室中是一项常态化的化学分析步骤,一般会包含不同程序和种类,对于不同实验室来说整个化学检测的数据很难做到完全一致。主要因为被测样品或检测步骤都有特异性,上述各种客观性因素不可避免地会造成测量结果的系统误差,导致测量数据结果的不确定度。即便以标准化的程序步骤操作检测,但检测工作人员对于自身实际操作水平、方法本质原理的把握及经验性等不同方面均会有客观波动。除此之外,样品准备的相关过程涉及到设备和耗用性的物质和使用剂的纯度性质及器皿材质等都会直接或间接影响不确定度。在分析样品本身所包含的操作准备方式、均一性、前处理步骤中的物化质量伪变化也会影响数据的不确定度。分析样品过程中大气压、湿温度、悬浮颗粒等环境条件因素同样会影响设备性能或产品本身。

2.测量不确定度与测量结果不相关

部分标准在目前技术条件支持下对测量结果与限定值参数的判定主要针对测量结果的合格性。有效判定结果即低于规定限定值参数,无效结果即高于或等于规定限定值参数。从上述角度分析,此类判定方式在一定程度上能直接或间接控制和约束化学检测过程中测量不确定的大小,或此类测定方式必然会提高决策风险水平。所以大多数产品标准会在符合性判定过程中会详细阐述该如何应用不确定度的相关内容。如果从化学检测角度分析,在评定不确定度对测量结构产生影响是否符合规定时,其测量结果的合格性情况可分为合格、不合格及不确定是否合格三种情况,由此一来在判定测量结果是否符合相关指标时需对不确定度进行扩展,其中不确定度的扩展是在GUM原则作用下加以评定,主要构成为包含因子和合成标准不确定度两部分,更需强调的是,在选择过程中包含因子应综合考量被测量概率分布、置信水平和有效自由度多方面因素,通常置信水平参数占因素的90%左右。而在部分情况下我们在获取测量结果并评定符合性时,明确一个相对精确的置信水平是首先要做的事情,化学检测测量结果与上限值参数在正态分布作用之下二者的计算方式是既定的。相关研究指出,相同测量结果即便基于不同分布假设情况下,所获得的置信水平也具有差异,从而导致无法精确且有效的估计测量分布

3.测量不确定度与测量结果相关

上述详细分析了如何在不确定度和测量结果无相关性时在符合性评定中利用不确定性,不确定度的主要分量在一些情况下是和测量结果具有相关性的。表1为测量果蔬粉中总抗坏血酸的结果及评定的扩展不确定度和相对扩展不确定度。

从表1中可得出以下结论:测定结果与扩展不确定度在高质量分数区域范围中存在一定比例的相关性。此外,扩展不确定参数的变化波动在低浓度质量分数区域当中处于比较稳定状态。同时应根据常数2+2的平方根方式计算化学检测结果的符合性评定。尤其需注意的是不管是应用何种方式获取合成标准的不确定度,需要将扩展不确定计算纳入被测量的分布范围作为考量标准。

4.测量不确定度报告及表示

有关测量不确定度的报告与表示在一般情况下应在GUM统一性原则的作用之下完成并加以列示出“测量结果±扩展小确定度”的表达式。尤其要特别强调的是,针对部分化学检测测量结构和该质量特性自然限量及其接近的情况下和在化学检测结果已无限接近检出限参数的情况下,测量不确定度的表示和报告要充分考虑检测结果区间有可能存在的超标行为,即超过合理规定范围的部分,对此可直接删除超出合理范围的检测结果,是解决上述问题的最广泛采用的方式。

5.结语

总之,测量不确定度在化学检测符合性评定就是一种以测定数和估计值之间比较的方式,通过测量不确定度分析说明化学检测符合性评定的存在的问题,有利于帮助研究课题的进一步改进。符合性评定应该是测定结果所估计的限定值和真值之间的比较,有利于化学检测结果更趋于真实,进而符合评定。

参考文献:

[1]张引.测量不确定度在化学检测符合性评定中的应用[J].科技致富向导,2012,(12):196.

[2]柳乃奎,张闯,金群舫等.测量不确定度在化学检测符合性评定中的应用[J].化学分析计量,2010,(3):90-92.

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