三等标准金属量器测量结果不确定度评定

吴强

广东省潮州市质量计量监督检测所 广东潮州 521000

随着我国工业、农业、科研、国防工业等国民经济各个领域中的高速发展，标准金属量器在现代经济发展中保障容量准确性用途广、数量大，本文通过构建数学模型对检定过程中产生的不确定来源进行分析与汇总[1-2]。

检定环境温度为（20±10）℃，检定介质为水（体膨胀系数）。

1 数学模型

式中：V20—被检三等金属量器20℃时的实际容积值，L；

VB—二等标准金属量器20℃时的容积值，L；

这样在计量颈的范围内任意给定一高度H则对应的容量为：

若计量颈分度容积检定时所用容积为V1，注入计量颈对应液位高度差△H，即：

2 方差和灵敏度系数

由（5）式可得合成方差为：

式中：

按规程规定和实测情况有：

（1）三等量器计量颈分度容积不大于其标称容量的2×10-4，即。

（2）被检金属量器的液位高度应不小于计量颈标尺总长的2/3，即。

（3）三等金属量器检定时实验室环境温度为（20±10）℃，检定中实验室环境温度和水温之差不应超过±5℃，即。

3 输入量的标准不确定度评定

②被检标准量器认为读数误差通常为±1mm，均匀分布，故不确定度为：

这样高度差的合成标准不确定度为：

按检定经验，被检量器的液位高度差的一般不超过±1mm，并作均匀分布，故标准不确定度为：

（3）计量颈容量V1的不确定度u（V1）。

计量颈分度容积采用二等玻璃量器检定，所用玻璃量器其示值允差±0.5ml，并作均匀分布，因此其标准不确定度：

（4）标准量器的不确定度u（VB）。

①标准量器的检定证书给出其扩展不确定度u=2.5×10-4，k=3，因此标准不确定度为：

②标准量器排液时存在着残留量，重复测量6次液位高度差，其极差为为4mL，则不确定度为：

③标准量器计量颈分度容积小于等于标称容量的2×10-4，均匀分布，故读数误差引起的标准不确定度为：

这样标准量器给出的容量的标准不确定度为：

水介质的温度20±10℃范围内其体胀系数的界限为±1.0×10-4℃-1，服从均匀分布，则：

（8）介质温度差的不确定度u（t）。

水温差的变化界限±5℃，均匀分布，则标准不确定度为：

测量水温的温度计一般不超过±0.2℃，均匀分布，则标准不确定度为：

4 输入量的标准不确定度汇总表如下

不确定度来源 标准不确定度被检量器液位高度测测量 0.74mm 1.41×10-4images/BZ_212_1331_1236_1351_1253.png计量颈液位高度差测量 0.58mm 7.73×10-5images/BZ_212_1335_1340_1357_1359.png计量颈容积检测0.29×103L 9.67×10-6images/BZ_212_1333_1429_1355_1448.pngimages/BZ_212_1393_1438_1409_1455.png标准容器容量 2.92×10-3L images/BZ_212_2020_1450_2036_1469.png1.46×10-4水温度差 0.289℃4.34×10-5标准量器体胀系数 0.69×10-5℃-1 t 0.35×10-5金属量器体胀系数差 0.35×10-5℃-1 5.25×10-5水体胀系数 5.77×10-5℃-1 -t 2.89×10-5被检量器温度测量 0.115℃0.20×10-5

5 合成相对标准不确定度（本文取V≈VB=20L）

6 包含因子

包含因子k取2。

7 扩展不确定度

U=4.68×10-4VB，k=2；或Urel=4.68×10-4，k=2。

8 结语

通过以上对三等标金属准量器测量结果不确定度评定，我们发现在检定过程中各个因素的影响尤为明显，以上评定方法仅供参考。