工作酒精計修正值測量結果的不確定度評定

李林璘 安衛東 李 韜

(吉林省計量科學研究院(吉林省計量測試儀器與技術重點實驗室)， 長春 130103)

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工作酒精計修正值測量結果的不確定度評定

李林璘 安衛東 李 韜

(吉林省計量科學研究院(吉林省計量測試儀器與技術重點實驗室)， 長春 130103)

以工作酒精計為例，分析了工作酒精計測量過程中的不確定度來源，并對其修正值的測量結果進行了不確定度評定。

工作酒精計；修正值；不確定度評定

工作酒精計主要用于測量溶液的酒精濃度，其原理是依據阿基米德定律，當酒精計在液體中平衡時，它所排開的液體的總量等于其本身的重量，由標尺直接讀取液體的密度。

本實驗基于此原理，采用直接比較法，對工作酒精計修正值的測量結果進行了不確定度評定。

1 測量依據及方法

1.1 測量依據

JJG42-2011《工作玻璃浮計》國家計量檢定規程。

1.2 環境條件

實驗室內溫度相對穩定，不能有陽光直射，檢定時液溫與室溫之差不得大于5℃。

1.3 測量標準

二等標準酒精計。

1.4 測量對象

酒精計q：(40～70)%，分度值1%。

1.5 測量方法

測量方法采用直接比較法，將二等標準酒精計與被檢酒精計同時侵入檢定溶液中，直接比較檢定示值，經過一定的修正獲得樣品的修正值△ρ。

1.6 評定結果的使用

在符合上述條件下的測量結果，一般可以使用本不確定度的評定結果。

2 測量模型

Δρ=ρ標-ρ

式中：Δρ——被檢酒精計的修正值%；

ρ標——二等標準酒精計修正后示值%；

ρ——被檢酒精計的示值%。

3 方差及傳播系數

方差:

傳播系數：

4 各輸入量的標準不確定度的評定(以酒精計q=40%測試點為例評定)

4.1 二等標準酒精計組引入的不確定度u(ρ標)

二等標準酒精計不確定度U=0.08%k=2，則不確定度為：

4.2 被檢酒精計示值的不確定度u(ρ被)

4.2.1 被檢樣品讀數誤差引入的不確定度u1

檢定時用目測估讀數值，實驗表明每支浮計的估讀誤差不超過0.1個分度值，其不確定度屬于三角分布。

4.2.2 表面張力對被檢酒精計引入的不確定度u2

由于液體本身的清潔程度會影響表面張力，且這種變化對毛細常數大的液體更顯著。實驗表明這項誤差對浮計的影響為0.1個分度值，其不確定度屬于均勻分布。

4.2.3 被檢酒精計的傾斜程度引入的不確定度u3

浮計的傾斜程度不得大于0.2個分度值，屬于均勻分布，則不確定度為：

4.2.4 由溫度引入的不確定度u4

液溫與室溫之差不得大于5℃，按均勻分布計算。

式中:ρ—被檢酒精計示值；

2×10-6—玻璃浮計的體膨脹系數的不確定度；

Δt—5℃。

4.2.5 測量重復性引入的不確定度u5

在q=40%測試點進行2次讀數，2次讀數分別為40.1%、40.2%，采用極差法評定：

4.2.6 被檢酒精計數據修約引入的不確定度u6

5 標準不確定度分量

標準不確定度分量見表1所示。

表1 標準不確定度分量表

6 合成標準不確定度的評定uc

7 擴展不確定度的評定U

取包含因子k=2，則：U=k?uc=0.34%。

8 結論

以工作酒精計q=40%測試點為例，采用直接比較法，通過對各分量的分析和計算，工作酒精計的修正值的不確定度來源主要是二等酒精計組引入的不確定度以及被檢酒精計讀數誤差、表面張力、傾斜程度、重復性和數據修約引入的不確定度 。

依據JJG42-2011《工作玻璃浮計》國家計量檢定規程和JJF 1059.1-2012 《測量不確定度評定與表示》國家計量技術規范對工作酒精計修正值的測量結果進行了不確定度評定， 工作酒精計在q=40%測試點時，其修正值測量結果的擴展不確定度為：U=k?uc=0.34%k=2，其他各測試點可參照本方法進行評定。

Uncertainty evaluation on correction value measurement of working alcohol meter .

LiLinlin，AnWeidong,LiTao

(JilinInstitueofMetrology,KeyLaburatoryofMeasurementTestEquipmentandTechnologyofJilinProvince,Changchun130103,China)

With working alcohol Meter as an example, this paper analyzed the sources of uncertainty,and evaluated the uncertainty of correction value measurement.

working alcohol meter;correction value;uncertainty evaluation

李林璘，女，1987年出生，碩士，助理工程師，主要從事分析儀器檢驗和化學計量工作。

10.3936/j.issn.1001-232x.2015.03.017

2014-12-10