・７０・测量不确定度 ２０１５年第２５卷第２期 ＤＯＩ：１０．１３２２８／ｊ．ｂｏｙｕａｎ．ｉｓｓｎｌ００２—１ １８３．２０１４０２０６ 玻璃浮计示值修正值测量不确定度的评定 王红艳 （陕西省渭南市计量测试所，陕西渭南７１４０００） 摘要：根据ＪＪＦ １０５９－－１９９９《测量不确定度评定与表示》技术规范的要求，对工作用玻璃浮计示值修正值测量 不确定度进行评定。 关键词：工作玻璃浮计；测量不确定度；评定方法 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００２—１１８３（２０１５）０２—００７０—０２ 玻璃浮计质量固定，体积可变，依据它浸没 评定）。 于液体中深度的变化即体积变化来表示不同的密 度浓度。浮计基本原理是基于阿基米德定律，就 是当浮计在液体中平衡时，它所排开的液体重量 等于浮计本身的重量，这样由其浸没在液体里的 深度，即可由标尺直接得到液体的密度或浓度。 检定时，将标准浮计和被检浮计同时浸入同一检 定液体中，直接比较它们分度表上的示值，从而 得到被检浮计的修正值。 以下分析用二等标准石油密度计检定工作用 被检玻璃浮计示值的标准不确定度主要由下 列分项构成： （１）被检玻璃浮计读数的不确定度“被 （Ａ类 评定）； （２） 液体毛细常数变化的不确定度“被 （Ｂ类 评定）； （３） 温度影响的不确定度“被，（Ｂ类评定）； （４） 被检浮计倾斜影响的不确定度“被 （Ｂ类 评定）； 石油密度计示值修正值的不确定度评定（以二等 标准浮计测量点８１９．７ ｋｇ／ｍ。为例进行分析）。 （５）重复性引入的不确定度ｕ被 （Ａ类评 定）。 １模型的建立及评定 １．１数学模型的建立 △Ｐ＝ｐ标一ｐ被 ３不确定度分量的评定 ３．１ 标的计算 根据工作玻璃浮计检定规程可知，二等标准 式中： ｋｇ／ｍ 。 为被检浮计修正值，ｋｇ／ｍ ；Ｐ标为标准 石油密度计的不确定度为０．１５ ｋｇ／ｍ ，其包含因子 为ｋ＝２，由此可知： ｕ标： “标一： Ｌ一 ，， 浮计修正后示值，ｋｇ／ｍ ；Ｐ被为被检浮计示值， １．２灵敏系数ｃ ：０．０７５ ｋｇ／ｍ３ 一‘ “ ｐ标的灵敏系数 ｃ棕： ：１ 由于ｕｓ很可靠， 标自由度 标一。。。 ３．２ Ｈ被的计算 （１） 被。的计算 检定时由目力估读示值，经实验可知，估读 的极限误差为±０．２个分度（分度值为０．５０ ｋｇ／ｍ３）， ：１ ｐ被的灵敏系数 ｃ特： 属均匀分布，包含因子ｋ＝ ，估计不可靠性约为 ０．１，故自由度 被ｌ＝５０。 “被１一 捌： ：０．０５８ ｋｇ／ｍ３一 ‘ ２不确定度的来源分析 标准玻璃浮计示值的标准不确定度ｕ标（Ｂ类 作者简介：王红艳（１９７９一），女，工程师； “ 收稿日期：２０１４—０７—２８ 工业计量 （２）“被 的计算 在检定时，检定用液的毛细常数与其表面张 力有关，由于液体表面的清洁程度影响表面张力， 尤其是对于表面张力较大即毛细常数较大的液体， 这种变化更加显著，实验表明，毛细常数变化对 示值的影响约为±０．１个分度值（分度值为０．５０ 测量不确定度 ・７１． ４合成不确定度的评定 ４．１标准不确定度一览表 ｋｇ／ｍ ），属于均匀分布，包含因子ｋ＝ ，估计不 可靠性约为０．１，故自由度 被 ＝５０。 “被２： 标准不确定度如表１所示。 表１标准不确定度表 一 ：一 ０．０２９ ｋｇ／ｍ３ “ √ｊ （３）／／，艟 的计算 由于浮计检定是在同一种液体中直接比较浮 计的示值，故检定时不一定要求液体温度与它们 的标准温度相一致，重要的是液体温度要稳定均 匀，与室温之差△ 在４－５℃之内，另外，规程规 定玻璃体膨胀系数 ＝２５×１０ ℃～，属于均匀 陂 分布，包含因子ｋ： ，估计不可靠性约为０．１， ＝ 故自由度 被。＝５０。因而ｕ被，为： 一 被３＝ ＋ 垒！一（ ！ ：！ ：！ ２ ： ０．０２４ ｋｇ／ｍ 一 ＋ （４） 祧 的计算 一 ＋ 这项是由于浮计在液体中漂浮不垂直，即干管 与液面不垂直引起的，按规程其误差为±０．１个分度 一 ＋ ４．２合成标准不确定度的比 的计算 ＝值（分度值为０．５０ ｋｇ／ｍ ），属于均匀分布，包含因子 ｋ＝ ，估计不可靠性约为０．１，故自由度 被４＝５０。 ｕ舫 ： “被４一 √ｊ ＝ ￣／√ 标＋ 被 ・ ＋ ２被 ．１Ｕ ０８ ｋｇ／ｍ ／ｍ。４ Ｉ￡４．３合成标准不确定度的有效自由度ｌＰｅｔｔ＇ ｆｆ＝＿广 ＝４６７ ：０．０２９ ｋｇ／ｍ３ 一’ “ （５）“被 的计算 用二等标准石油密度计对工作用石油密度计 标 被 取／）ｅｔｆ＝１００。 ８２０．０ ｋｇ／ｍ 点进行独立测量１０次，测得数据分别 为８２０．０、８２０．０、８２０．０、８２０．０、８１９．９５、８２０．０、 ８２０．０、８２０．０５、８２０．０、８２０．０ ｋｇ／ｍ 。 ５扩展不确定度的评定 （１）包含因子ｋ的确定。 以 。 ＝１００，Ｐ＝０．９０查ｔ分布表得到包含因 子ｋ＝１．６６０。 单次测量标准差ｓ为： （２）扩展不确定度Ｕ的计算。 ＝０．０２３ ｋｇ／ｍ Ｕ＝ｋ× ＝１．６６０×０．１０８ ｋｇ／ｍ ＝０．１８ ｋ １ＴＩ 测量结果取１次读数，即： 被５＝Ｏ．０２３ ｋｇ／ｍ （３）不确定度报告。 用二等标准石油密度计校准工作用石油密度 计，示值修正值校准结果扩展不确定度为： Ｕ＝０．１８ ｋｇ／ｍ ， ＝１００，Ｐ＝０．９０。 其自由度 被５＝ 一１＝１０—１＝９。 被＝ ＝０．０７８ ｋｇ／ｍ