工作用玻璃液体温度计—不确定度报告

1、概述:

1.1测量依据：JJG130-2011工作用玻璃液体温度计

1.2被测对象：工作用玻璃液体温度计，测量范围（0～50）℃ 1.3计量标准的组成：计量标准主要由标准水银温度计和恒温水槽。

标准器及配套设备 序号 1 设备名称 标准水银温度计 技术性能 测量范围：（0～50）℃ 温度均匀性/℃ 2 恒温槽 温度范围/℃ 工作区域 水平温差 2-1 2-2 制冷恒温槽 恒温水槽 (-60～室温)℃ （室温～95）℃ 工作区域 最大温差 0.004 0.004 温度波动性/（℃/10min） 0.005 0.005 0.004 0.004 1.4测量方法：根据校准指导书选取校准温度点，将恒温槽控制在相应的温度。标准水银温度计和被检温度计按规定浸没方式插入恒温槽中，达到稳定后开始读数。分别计算标准水银温度计和被检温度计温度计示值偏差的算数平均值，按规程的数据处理方法计算出被检温度计的修正值。 2、建立测量模型：

Xtst修t

式中: X——被校准温度计的修正值，℃；

ts——标准水银温度计示值偏差平均值，℃； t修——标准水银温度计的示值修正值，℃。

t——被校准温度计示值偏差平均值，℃。

3、合成方差及灵敏系数

u2c1u2tsc2u2t修c3u2t

222式中：c1、c2、c3——灵敏系数，c1=1；c2=1；c3=-1；

u——被校准温度计的标准不确定度；

uts——标准水银温度计引入的标准不确定度分量； ut修——标准水银温度计修正引入的标准不确定度分量；

ut——被校准温度计引入的标准不确定度分量。

4、各输入量的标准不确定度分量来源

被校准的温度计，测量范围为（0～50）℃。分度值为0.5℃，在10℃、20℃、30℃、40℃、50℃温度点进行不确定度评定。

各标准不确定度分量来源：

4.1 标准水银温度计读数分辨力引入的不确定度u1 4.2测量重复性引入的不确定度u2

4.3被校准温度计读数分辨力引入的不确定度u3 4.4温度计刻线宽度引入的不确定度u4 4.5恒温槽温场均匀性引入的不确定度u5 4.6恒温槽温场波动性引入的不确定度u6 4.7数据修约引入的不确定度u7

5、各输入量的标准不确定度分量的评定：

5.1 标准水银温度计读数分辨力引入的标准不确定度分量u1

标准水银温度计的分度值为0.1℃，读数时估读至分度值的1/10，则区间半宽为0.01℃，按均匀分布，则

u10.01/30.006℃

5.2测量重复性引入的标准不确定度分量u2

在10℃上对被校准温度计进行10次重复测量，测量值（单位：℃）： 9.95 9.95 10.05 9.95 10.00 10.10 9.95 9.95 10.10 9.95 实验标准偏差为s=0.070，则：

u20.020℃

在20℃上对被校准温度计进行10次重复测量，测量值（单位：℃）：

19.95 19.95 20.00 19.95 20.05 19.95 20.10 19.95 20.10 19.95 实验标准偏差为s=0.070，则：

u20.020℃

在30℃上对被校准温度计进行10次重复测量，测量值（单位：℃）： 29.95 29.95 30.05 30.10 30.00 30.05 30.10 30.00 30.00 29.90 实验标准偏差为s=0.070，则：

u20.021℃

在40℃上对被校准温度计进行10次重复测量，测量值（单位：℃）： 39.90 39.90 40.05 39.95 40.00 40.05 40.05 40.10 40.05 40.05 实验标准偏差为s=0.070，则：

u20.022℃

在50℃上对被校准温度计进行10次重复测量，测量值（单位：℃）： 49.90 50.00 50.05 50.05 50.10 50.05 49.95 49.95 49.90 50.05 实验标准偏差为s=0.070，则：

u20.022℃

5.3被校准温度计读数分辨力引入的标准不确定度分量u3

被校准温度计的分辨力会对测量结果有影响。由于重复性引入的不确定度包含了分辨力引入的不确定度，二者取较大者，因此

u30.000℃

5.4温度计刻线宽度引入的标准不确定度分量u4

读数时要估读到分度值的1/10，通过实验可知当恒温槽变化0.02℃左右时，被校准温度计才能看到从刻线处上升或下降，温度计

刻线宽度会引入0.02℃的误差，区间半宽为0.01℃，按均匀分布，则

u40.01/30.006℃

5.5恒温槽温场均匀性引入的标准不确定度分量u5

校准时恒温槽温场均匀性不超过0.004℃，区间半宽为0.002℃，按均匀分布，则

u50.002/30.002℃

5.6恒温槽温场波动性引入的标准不确定度分量u6

校准时10min内恒温槽温度波动性不超过0.003℃，区间半宽为0.0015℃，按反正弦分布，则

u60.0015/20.008℃

5.7数据修约引入的标准不确定度分量u7

按规程要求，分度值为0.1℃的温度计修正值应修约到分度值的1/10位，即0.01℃，区间半宽为0.005℃，按均匀分布，则

u70.005/30.003

6、各标准不确定度分量汇总

10℃点各标准不确定度度分量汇总

符号 不确定度来源 标准水银温度计读数分辨力 测量重复性 被校准温度计读数分辨力 被校准温度计刻线宽度 u（xi）/℃ 0.006 0.020 0.000 0.006 概率分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 恒温槽温场均匀性 恒温槽温场波动性 数据修约引入 0.002 0.008 0.003 均匀分布 反正弦分布 均匀分布 20℃点各标准不确定度度分量汇总

符号 不确定度来源 标准水银温度计读数分辨力 测量重复性 被校准温度计读数分辨力 被校准温度计刻线宽度 恒温槽温场均匀性 恒温槽温场波动性 数据修约引入 u（xi）/℃ 0.006 0.020 0.000 0.006 0.002 0.008 0.003 概率分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 反正弦分布 均匀分布 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 30℃点各标准不确定度度分量汇总

符号 不确定度来源 标准水银温度计读数分辨力 测量重复性 被校准温度计读数分辨力 被校准温度计刻线宽度 恒温槽温场均匀性 恒温槽温场波动性 数据修约引入 u（xi）/℃ 0.006 0.021 0.000 0.006 0.002 0.008 0.003 概率分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 反正弦分布 均匀分布 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7

40℃点各标准不确定度度分量汇总

符号 不确定度来源 标准水银温度计读数分辨力 测量重复性 被校准温度计读数分辨力 被校准温度计刻线宽度 恒温槽温场均匀性 恒温槽温场波动性 数据修约引入 u（xi）/℃ 0.006 0.022 0.000 0.006 0.002 0.008 0.003 概率分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 反正弦分布 均匀分布 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 50℃点各标准不确定度度分量汇总

符号 不确定度来源 标准水银温度计读数分辨力 测量重复性 被校准温度计读数分辨力 被校准温度计刻线宽度 恒温槽温场均匀性 恒温槽温场波动性 数据修约引入 u（xi）/℃ 0.006 0.022 0.000 0.006 0.002 0.008 0.003 概率分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 均匀分布 反正弦分布 均匀分布 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 7、合成标准不确定度计算

因各个不确定度分量彼此不相关 则10℃点的合成不确定度为：

ucu1u2u3...u70.024℃2222

则20℃点的合成不确定度为：

ucu1u2u3...u70.024℃2222

则30℃点的合成不确定度为：

ucu1u2u3...u70.024℃2222

则40℃点的合成不确定度为：

ucu1u2u3...u70.025℃2222

则50℃点的合成不确定度为：

ucu1u2u3...u70.025℃2222

8、扩展不确定度评定，取包含因子k=2

则10℃点扩展不确定度为：Ukuc20.0240.048℃0.05℃ 则20℃点扩展不确定度为：Ukuc20.0240.048℃0.05℃ 则30℃点扩展不确定度为：Ukuc20.0240.048℃0.05℃ 则40℃点扩展不确定度为：Ukuc20.0250.050℃0.05℃ 则50℃点扩展不确定度为：Ukuc20.0250.050℃0.05℃