工作用玻璃浮計不確定度的評定

1、工作用玻璃浮計不確定度的評定1概述根據(jù)JJG422001工作玻璃浮計。浮計是用于測定各種液體密度、相對密度及濃度的儀器，由于這類儀器能垂直自由漂浮于液體中而統(tǒng)稱為“浮計”。玻璃浮計質(zhì)量固定，體積可變，依據(jù)它浸沒于液體中深度的變化即體積變化來表示不同的密度濃度。浮計基本原理是基于阿基米德定律，就是當(dāng)浮計在液體中平衡時，它所排開的液體重量等于浮計本身的重量，這樣由其浸沒在液體里的深度，即可由標(biāo)尺直接得到液體的密度或濃度。檢定時，將標(biāo)準(zhǔn)浮計和被檢浮計同時浸入同一檢定液體中，直接比較它們分度表上的示值，從而得到被檢浮計的修正值。以下分析用二等標(biāo)準(zhǔn)石油密度計檢定工作用石油密度計示值修正值的不確定度評定（

2、以二等標(biāo)準(zhǔn)浮計測量點(diǎn)819.7kg/m3為例進(jìn)行分析）。2模型的建立及評定2.1 數(shù)學(xué)模型的建立式中：被檢浮計修正值單位：kg/m3標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)浮計修正后示值單位：kg/m3被被檢浮計示值單位：kg/m32.2靈敏系數(shù)ci標(biāo)的靈敏系數(shù)被的靈敏系數(shù)3不確定度的來源分析3.1標(biāo)準(zhǔn)玻璃浮計示值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u標(biāo)（類評定）。3.2被檢玻璃浮計示值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要由下列分項(xiàng)構(gòu)成：（）被檢玻璃浮計讀數(shù)的不確定度u被（類評定）；（）液體毛細(xì)常數(shù)變化的不確定度u被（類評定）；（）溫度影響的不確定度u被（類評定）；（）被檢浮計傾斜影響的不確定度u被（類評定）；（）重復(fù)性測量不確定度u被（類評定）。4不確定度分量的評

3、定4.1 u標(biāo)的計算根據(jù)工作玻璃浮計檢定規(guī)程可知，二等標(biāo)準(zhǔn)石油密度計的不確定度為u=15×10-2kg/m3,其包含因子為k=2.因此，由此可知：由于u標(biāo)很可靠，u標(biāo)自由度v標(biāo)4.2 u被的計算（） u被的計算檢定時，由目力估讀示值，經(jīng)實(shí)驗(yàn)可知，估讀的極限誤差為0.2個分度，（分度值為0.50kg/ m3）,屬均勻分布，包含因子，估計不可靠性約為0.1,故自由度v被50。（）u被2的計算在檢定時，檢定用液的毛細(xì)常數(shù)與其表面張力有關(guān)，由于液體表面的清潔程度影響表面張力，尤其是對于表面張力較大即毛細(xì)常數(shù)較大的液體，這種變化更加顯著，實(shí)驗(yàn)表明，毛細(xì)常數(shù)變化對示值的影響約為0.1個分度值（分

4、度值為0.50kg/ m3）,屬于均勻分布，包含因子，估計不可靠性約為0.1,故自由度v被50。（）u被的計算由于浮計檢定是在同一種液體中直接比較浮計的示值，故檢定時不一定要求液體溫度與它們的標(biāo)準(zhǔn)溫度相一致，重要的是液體溫度要穩(wěn)定均勻與室溫之差t在±5之內(nèi)，另外，規(guī)程規(guī)定玻璃體膨脹系數(shù)，屬于均勻分布，包含因子，估計不可靠性約為0.1,故自由度v被50。因而u被為：（）u被的計算這項(xiàng)是由于浮計在液體中漂浮不垂直，即干管與液面不垂直引起的，按規(guī)程其誤差為0.1個分度值（分度值為0.50kg/ m3）,屬于均勻分布，包含因子，估計不可靠性約為0.1,故自由度v被50。（）u被的計算用二等標(biāo)

5、準(zhǔn)石油密度計對工作用石油密度計820.0kg/ m3點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立測量10次，測得數(shù)據(jù)如下表：序號12345Xi(kg/m3)820.0820.0820.0820.0819.95序號678910Xi(kg/m3)820.0820.0820.05820.0820.0單次測量標(biāo)準(zhǔn)差s為：測量結(jié)果取1次讀數(shù)，即：其自由度v被5=n-1=10-1=95合成不確定度的評定5.1不確定度一覽表：不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量自由度標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度u標(biāo)0.07510.075被檢浮計的不確定度u被0.078-1-0.078127（1）被檢浮計讀數(shù)的不確定度u被10.05850（2）液體毛細(xì)常數(shù)變化的不確定度u被20.02950（3）溫度的不確定度u被30.02450（4）浮計傾斜的不確定度u被40.02950（5）重復(fù)性測量的不確定度u被50.02395.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的uc的計算5.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度veff 取veff=1006擴(kuò)展不確定度的評定6.1包含因子K的確定以veff=100，p=0.90 查t分布表得到包含因子K=1.6606.2擴(kuò)展不確定度U的計算6