工作用玻璃液体温度计测量结果的不确定度评定

王 静 海南省计量测试所 海南海口 570206

【文章摘要】

 　　工作用玻璃液体温度计具有化学性能稳定、价格低廉的优点，在医疗卫生、交通建设、石油化工、食品药品、科研机构行业里具有广泛应用，本文对工作用玻璃液体温度计测量结果的示值误差的不确定度进行评定。

【关键词】

工作用玻璃温度计；二等标准水银温度计； 不确定度；温度

1 引言

工作用玻璃液体温度计是利用在透明玻璃感温泡和毛细血管内的感温液体随被测介质温度的变化而热胀冷缩的作用来测量温度的，温度计的示值即是液体体积与玻璃毛细管体积变化的差值。

1.1 测量方法

依据JJG130-2011《工作用玻璃液体温度计》检定规程。

1.2 环境条件

温度： 22℃，相对湿度： 68%RH。

1.3 测量标准

1.3.1 二等标准水银温度计：量程为（0 ～ 50） ℃， 0.1℃分度值，棒式，全浸。

1.3.2 制冷恒温槽： 温度范围（-10 ～ 90） ℃， 工作区域最大温差为0.010℃，波动度为±0.015℃ /10min。

1.4 测量对象

工作用玻璃液体温度计： 量程为（0 ～ 50） ℃， 0.1℃分度值，棒式，全浸。

1.5 测量过程

将被检温度计和二等标准水银温度计插入制冷恒温槽中，设定恒温槽的温度，示值稳定后先后读取二等标准水银温度计和被检温度计示值，再返过来读数。重复读数2 次，被检温度计2 次读数的算术平均值与二等标准水银温度计2 次读数的算术平均值之差为被检温度计的示值误差。

2 建立数学模型

- 被检温度计的示值误差

- 被检温度计的示值

- 二等标准水银温度计的示值

由上式的示值误差的合成标准不确定度表达式为，灵敏系数， ，则合成标准不确定度为。

3 不确定度评定

3.1 测量重复性引入的不确定度（ A类）

在重复性条件下，对被检温度计在20℃ 时进行10 次测量，结果如下表1 ：

根据贝塞尔公式=0.014℃，则10 次测量的算术平均值的不确定度为℃， =n-1=9。

3.2 标准水银温度计引入的不确定度（ B 类）

根据上级证书给出的数据，该水银温度计的示值修正值的扩展不确定度为℃， k=2。则引入的标准不确定度分量℃ =0.015℃，很可靠，故= ∞。

3.3 被检温度计的分辨力引入的不确定度 （B 类）

被检温度计的最小分度值为0.1℃，读数时估读到最小分度值的1/10，则不确定度的半宽区间为a= ℃ =0.005℃ , 按均匀分布处理，则℃ =0.0029℃。估计可靠性为80%，则= =12。

3.4恒温槽的均匀性引入的不确定度 （ B类）

恒温槽的工作区域最大温差为0.010℃，不确定度半宽区间为0.005℃，按均匀分布处理，则℃ =0.0029℃。均匀性数据来源于校准证书（很可靠），则。

3.5 恒温槽的波动度引入的不确定度（B 类）

恒温槽的波动度为±0.015 ℃ /10min， 不确定度半宽区间为0.015℃，按均匀分布处理，则℃ 0.009℃。波动度数据来源于校准证书（很可靠），则。

4 标准不确定度分量汇总表（如表2）

5 合成标准不确定度

在重复性测量中， 分辨力会影响测量值的分散性， 为了避免重复， 取和中较大的一个，故舍弃。由于上表给出的各个分量互不相关，彼此独立， 则合成标准不确定度为≈ 0 . 0 1 9 ℃。有效自由度

6 扩展不确定度

取k=2,

℃ =0.038℃≈ 0.04℃

7 结束语

按照JJG130-2011 检定规程的方法，对量程为（0 ～ 50） ℃， 0.1℃分度值，全浸式的工作用玻璃液体温度计进行检定，得到的扩展不确定度℃，该工作用玻璃液体温度计的最大允许误差绝对值MPEV=0.2℃， 根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》, ，所以此检定方法合理可行。

【参考文献】

[1] JJF1059.1-2012, 测量不确定度评定与表示 [S].

[2] JJG130-2011, 工作用玻璃液体温度计 [S].

[3] JJF1001-2011, 通用计量术语及定义 [S].

表1

表2007

电子科技

Electronics Technology