氧彈熱量計熱值誤差不確定度評定

【摘 要】 本文通過對氧彈熱量計的熱值測量重復性、苯甲酸標準物質以及天平稱重引入的相關不確定度分量進行計算，對氧彈熱量計的熱值測量結果進行了不確定度評定。

【關鍵詞】 氧彈熱量計 不確定度 評定

1 概述

1.1測量依據

JJG 672-2001《氧彈熱量計》檢定規程

1.2測量用計量標準器及配套設備

苯甲酸標準物質：標稱值為26459J/g，不確定度為0.1%（k=2）；電子天平：分度值為0.1mg。

1.3測量對象

氧彈熱量計

1.4測量原理

在符合規程要求的環境條件下，用氧彈熱量計測量苯甲酸標準物質的熱值。測量值與苯甲酸標準熱值之差即為氧彈熱量計的熱值誤差。

2 數學模型及靈敏系數

2.1數學模型

[ΔQ][=Q-QS]

式中：[ΔQ]——氧彈熱量計的熱值誤差（J/g）；[Q]——苯甲酸熱值測量值的平均值（J/g）；[QS]——苯甲酸的標準熱值（J/g）。

2.2靈敏系數

[uc2（ΔQ）][=c12u2（Q）+c22u2（QS）]

靈敏系數：[c1=?ΔQ?Q=1]，[c2=?ΔQ?QS=-1]

3 標準不確定度評定

3.1輸入量[Q]引入的標準不確定度[u（QS）]

輸入量[Q]的標準不確定度主要由測量重復性引入，使用苯甲酸標準物質對一臺型號為SDACM5000的氧彈熱量計進行校準（每次稱重約1.0g），結果如下：

標準偏差：s=22.00J/g

標準不確定度分量：[u（Q）=22.00J/g5]=9.84J/g

3.2輸入量[QS]引入的標準不確定度[u（QS）]

3.2.1苯甲酸標準物質引入的標準不確定度[urel（Qs1）]

苯甲酸標準物質證書給出的不確定度為0.1%（k=2），

則標準不確定度為：[urel（Qs1）=0.1%2]

3.2.2天平稱量苯甲酸標準物質引入的標準不確定度[urel（Qs2）]

電子天平的最大允許誤差為0.5mg，規程要求標準物質稱樣量約為1.0000g，則電子天平的相對誤差為=0.05%，設其為均勻分布，則電子天平稱量苯甲酸標準物質引入的標準不確定度為：

[urel（Qs2）][=0.05%3=0.029%]

以上兩項相互獨立，所以：

[urel（Qs）][=urel2（Qs1）+urel2（Qs2）=0.058%]

[u（Qs）=urel（Qs）×Qs=0.058%×26459]J/g[=15.35]J/g

3.3標準不確定度一覽表

4 合成標準不確定度

以上各標準不確定度分量互不相關，所以合成標準不確定度為：

[uc（Qs）=c12u2（Q）+c22u2（Qs）=18.24]J/g

5 擴展不確定度

取包含因子[k=2]，則擴展不確定度

[U（ΔQ）=k?uc（ΔQ）]=36.48J/g≈37J/g

6 報告

熱值誤差：[ΔQ]=50.2J/g

熱值誤差測量結果不確定度：[U（ΔQ）]=37J/g；k=2。