● 大同市质量技术监督检验测试所 付珽
工作金属量器容量测量不确定度评估
● 大同市质量技术监督检验测试所 付珽
摘 要:工作金属量器是用于计量液体的计量器具,在测量金属量器过程中,影响体积的因素很多。本文依据JJG 259—2005《标准金属量器检定规程》,采用容量比较法检定工作金属量器,详细分析了影响金属量器准确度的不确定度来源,给出了不确定度的评定过程与报告。
关键词:标准金属量器 不确定度 数学模型
1.测量依据
JJG 259-2005《标准金属量器检定规程》
2.测量标准
二等标准金属量器组,测量范围为(1~5000)L,二等量器有1 L、2 L、5 L、10 L、20 L、50 L、100 L、200 L、500 L、1000 L,见表1。
表1 标准器和主要配套设备
3. 被测对象
2000 L、5000 L、2000 L以下的规格用一等量器组检。
4 .测量方法
以水为检定介质,将二等标准金属量器的水(比例最大1∶5)注入被检量器,读取对应的液位高h。用二等金属量器的分度容量f,考虑温度对容量的影响,将被检量器的容量值换算到VB下对应的高度。
5 .校准参数
容量。本次分析以2000 L为例。
依据规程,考虑温度对容量的影响,则被检量器在刻度h,20 ℃时容积值为:
由于各分量互不相关,可得合成方差为:
式中:
其中:
(1)按规程规定,三等量器计量颈分度容量不大于其标称容量的,即
被测容量值的测量不确定度来源主要由以下影响量引起:被检量器液位高度差引入的不确定度分量;计量颈液位高度差引入的不确定度分量;计量颈容量引入的不确定度分量;标准金属量器引入的不确定度分量;标准金属量器体膨胀系数引入的不确定度分量;被校金属量器体膨胀系数引入的不确定度分量;水的体膨胀系数引入的不确定度分量;
(1)被检量器液位高度经过6次测量,最大值与最小值之差为2.00 mm,则由极差法给出重复性的不确定度为:
(1)计量颈6次测量最大与最小之差为0.50 mm,则由重复性给出的不确定度为:
100 L的量器计量颈分度值用1 L的二等标准金属量器检定,其最大允许误差为,均匀分布,则
因此:
表2 标准不确定度分量一览表
因此:
1.标准不确定度分量一览表(表2)
从以上计算过程中可得:
表3 金属量器测量不确定度
2.扩展不确定度
1.可开展的工作金属量器共有1 L、2 L、5 L、10 L、20 L、50 L、100 L、200 L,500 L、1000 L、2000 L、5000 L等12个规格,逐一分析其测量不确定度,见表3:
2. 三等金属量器标准装置的测量范围为(1~5000)L,从上述分析中可看出重复性取最佳几乎一样,只有是可变的,校准小于100 L的量器时,使用的是二等容量瓶,最大允许误差为,但这个分量太小,对合成标准不确定度没有贡献,因此对该套装置测量范围内的全部校准点测量不确定度评估如下:
测量范围为(1~5000)L的三等金属量器标准装置的合成标准不确定度为:
使用二等金属量器标准装置可校准的最佳对象为三等标准金属量器,因此该项目的CMC为:(1~5000)L,