測量不確定度評定ppt課件

1、測量不確定度評定例如一、類型1, 有明確的數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典測量的例子 例例1. 1. 酸堿滴定不確定度的估計(jì)酸堿滴定不確定度的估計(jì)例例2. 2. 材料靜拉伸強(qiáng)度測定的不確定度估計(jì)材料靜拉伸強(qiáng)度測定的不確定度估計(jì)用用1.01.0級拉力試驗(yàn)機(jī)測量圓柱形試件級拉力試驗(yàn)機(jī)測量圓柱形試件, ,以受控速率施加軸以受控速率施加軸向拉力，在拉斷試件時的靜拉伸強(qiáng)度。向拉力，在拉斷試件時的靜拉伸強(qiáng)度。在溫度和其它條件不變時，拉伸強(qiáng)度可表示為：在溫度和其它條件不變時，拉伸強(qiáng)度可表示為：一、類型1, 有明確的數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典測量的例子式中：靜拉伸強(qiáng)度，N/mm2A截面積，mm2 ，對圓柱形試件而言 d圓柱形試件直徑，mm

2、F拉力，N由公式1有 一、類型1, 有明確的數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典測量的例子式1和2中各量的量值列于表1中。一、類型1, 有明確的數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典測量的例子各量值不確定度的計(jì)算：各量值不確定度的計(jì)算：（1直徑直徑d的測量及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度的測量及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(d)用直徑計(jì)量儀器測定試件的直徑為用直徑計(jì)量儀器測定試件的直徑為10.00mm。其不確定。其不確定度來源，第一，持證上崗人員多次重復(fù)測量的標(biāo)準(zhǔn)偏度來源，第一，持證上崗人員多次重復(fù)測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差經(jīng)計(jì)算為差經(jīng)計(jì)算為0.005mm；第二，直徑測量儀校準(zhǔn)證書上；第二，直徑測量儀校準(zhǔn)證書上給出在給出在95%置信概率下校準(zhǔn)不確定度為置信概率下校準(zhǔn)不確定度為

3、0.003mm，按，按正態(tài)分布轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為正態(tài)分布轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.003/1.96=0.0015mm以上二項(xiàng)合成有以上二項(xiàng)合成有:一、類型1, 有明確的數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典測量的例子故相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：（2用1.0級拉力試驗(yàn)機(jī)測量拉斷試件時拉力及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(F)。用1.0級拉力試驗(yàn)機(jī)測量拉斷試件時拉力為40000N。其不確定度來源：第一，示值不確定度對于1.0級拉力試驗(yàn)機(jī)供應(yīng)商說明為示值的1.0%。故相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度按均勻分布則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 一、類型1, 有明確的數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典測量的例子第二，拉力試驗(yàn)機(jī)用0.3級標(biāo)準(zhǔn)測力儀校準(zhǔn)，測力儀的相對不確定度為0.3%，按正態(tài)分

4、布轉(zhuǎn)化則校準(zhǔn)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.003/1.96=0.1510-2 ;第三，拉力試驗(yàn)機(jī)刻度盤量程上限為200kN，最小分度為0.5kN，持證上崗人員可估讀到0.2分度，即0.1kN，本例在40kN處拉斷故0.1kN/40kN=2.510-3，按均勻分布轉(zhuǎn)化，人員讀數(shù)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為， ，以上三項(xiàng)合成得： 一、類型1, 有明確的數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典測量的例子按公式2有：由1式有 一、類型1, 有明確的數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典測量的例子擴(kuò)展不確定度，取k=2，那么取1位有效數(shù)字則有結(jié)果表示為二、類型2，需要做一條校準(zhǔn)直線的儀器測量的例子。 例例3. 用原子吸收光譜法測定陶制品釋放鎘的不確定度分析用

5、原子吸收光譜法測定陶制品釋放鎘的不確定度分析三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子 例例4. 用用GC-14C氣相色譜儀測定氮中甲烷氣體的含量例子。氣相色譜儀測定氮中甲烷氣體的含量例子。假若被測氮中甲烷氣體的含量為假若被測氮中甲烷氣體的含量為C被，其摩爾分?jǐn)?shù)大約為被，其摩爾分?jǐn)?shù)大約為5010-6；選擇編號為選擇編號為GBW08102的一級氮中甲烷氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其含的一級氮中甲烷氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其含量為量為C標(biāo)標(biāo)=50.110-6，其相對擴(kuò)展不確定度為，其相對擴(kuò)展不確定度為1%，用該，用該標(biāo)準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)氣相色譜儀，則有：標(biāo)準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)氣相色譜儀，則有：三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子式中：C被被測氮中甲

6、烷氣體含量 C標(biāo)一級標(biāo)準(zhǔn)氮中甲烷氣體含量 A被被測氣體在色譜儀中測得的色譜峰面積 A標(biāo)一級標(biāo)準(zhǔn)氮中甲烷氣體在色譜中測得的色譜峰面積三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子下表給出氮中甲烷一級氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)瓶號為009638和被測氮中甲烷氣體瓶號為B0203011的色譜測定數(shù)據(jù)：三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子按照公式1），由不確定度傳播公式有： C標(biāo)的相對擴(kuò)展不確定度為1%，按95%置信概率轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)不確定度則有三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子C標(biāo)在色譜儀上測定峰面積，由表中可以看出相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.410-2C被在色譜儀上測定峰面積，由表中可以看出相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.710-2由于是比較測

7、定，色譜儀測定時B類不確定度可以幾乎相互抵消，因此按2式有 三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子由1式有 三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子例例5用用K型熱電偶數(shù)字式溫度計(jì)直接測量溫度示值型熱電偶數(shù)字式溫度計(jì)直接測量溫度示值400的工業(yè)容器的實(shí)際溫度，分析其測量不確定度。的工業(yè)容器的實(shí)際溫度，分析其測量不確定度。K型型熱電偶數(shù)字式溫度計(jì)其最小分度為熱電偶數(shù)字式溫度計(jì)其最小分度為0.1，在，在400經(jīng)經(jīng)校準(zhǔn)修正值為校準(zhǔn)修正值為0.5，校準(zhǔn)的不確定度為，校準(zhǔn)的不確定度為0.3；測量的數(shù)學(xué)模型為：測量的數(shù)學(xué)模型為：t=d+b（1） 式中：式中：t實(shí)際溫度，實(shí)際溫度，

8、d溫度計(jì)讀取的示值，溫度計(jì)讀取的示值， b修正值，修正值，b=0.5 三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子測量人員用K型熱電偶數(shù)字式溫度計(jì)進(jìn)行10次獨(dú)立測量，得到平均值及平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為：d=400.22s=0.33由1得t=400.22+0.5=400.72不確定度分析：第一，測量的A類不確定度為0.33第二，修正值的校準(zhǔn)不確定度為0.3接正態(tài)分布轉(zhuǎn)化應(yīng)為三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子第三，溫度計(jì)最小分度為0.1，假定讀取到其一半，接均勻分布則讀數(shù)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 :將以上三項(xiàng)合成得 三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子取K=2，則有U(t)=0.372=0.740.8結(jié)果表達(dá)為(400.70.8) 三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子例例6用數(shù)字多用表測量電阻器的電阻用數(shù)字多用表測量電阻器的電阻數(shù)學(xué)模型為數(shù)學(xué)模型為R=RSZ （1）式中式中R電阻器的電阻值，電阻器的電阻值，KRSZ數(shù)字多用表示值，數(shù)字多用表示值， K三、類型3，單點(diǎn)校準(zhǔn)的儀器測量例子數(shù)字多用表為5.5位，其最大允許差為(0.005%讀數(shù)+3最小分度)數(shù)字多用表最