双金属温度计示值误差测量不确定度评定

双金属温度计测量不确定度报告1、 采用二等标准水银温度计作为标准，配套设备为恒温槽，方法为比较法。

由于恒温槽内温场状况不同，在300℃时其温差最大。

2、数学模型()y t T A =-+式中：y --双金属温度计在300℃时的示值误差最大。

t --双金属温度计在测量时的示值， T --二等标准水银温度计的示值。

A --二等标准水银温度计在300℃的修正值。

3、灵敏度系数123/1/1/1c y t c y T c y A =∂∂==∂∂==∂∂= 4、标准不确定度评定4.1 输入量t 的标准不确定度()u t 的评定输入量t 的标准不确定度的主要来源：a)被检双金属温度计的示值估读引入的标准不确定度1()u t ，用B 类标准不确定度评定。

由于双金属温度计的示值估读到其分度值的1/10，即0.5℃，所引起的误差为0.5/2=0.25℃，均匀分布，k =其标准不确定度1()0.25/0.15u t ==℃，自由度为21()(10%)/250t ν-==b)被检双金属温度计的示值重复性引入的标准不确定度2()u t ，用A 类标准不确定度评定。

对三支测量范围为0∽300℃、准确度为1.5级，分度值为5.0℃的双金属温度计分别在25℃、150℃、275℃各进行10次重复测量（均在正行程上进行），由此得到9组（共90个）示值误差数据，然后分别对每组进行实验标准差i s ，即10.12s =℃20.06s =℃ 30.08s =℃ 40.07s =℃ 50.10s =℃60.06s =℃ 70.06s =℃ 80.06s =℃ 90.06s =℃ 2max ()0.12i u t s ==℃，自由度2()9(101)81t ν=⨯-= 因为，1()u t 和2()u t 是互不相关的，所以：()0.19u t ==℃，自由度4441212()()102()()()()u t t u t u t t t ννν==+4.2 输入量T 的标准不确定度()u T 的评定a)二等标准水银温度计的示值估读引入的标准不确定度1()u T ，其示值应估读到分度值的1/10，即0.01℃，所引起的误差为0.005℃，可以忽略。

双金属温度计校准结果的不确定度评定1. 概述测量方法：依据JJG226-2001《双金属温度计检定规程》检定双金属温度计是以一组二等标准水银温度计为标准器，与被检温度计一起置于恒温槽中用比较法测得的，-30℃～100℃检定置于低温恒温槽中，100℃～300℃检定置于恒温油槽中。

2. 评定模型2.1 数学模型被测双金属温度计的示值误差△的计算公式为：△= t－（T标+d标）式中：△——双金属温度计的示值误差，℃t——双金属温度计的读数，℃T标——二等标准水银温度计的读数，℃d标——二等标准水银温度计的修正值，℃2.2 灵敏系数t的灵敏系数C1= 1T标的灵敏系数C2= 1d标的灵敏系数C3= 13. 不确定度的来源3.1 双金属温度计读数的标准不确定度u（t）引起的不确定度分量u1（△）标准不确定度u （t）由下列二个不确定度分项构成：（1）双金属温度计测量重复性引起的标准不确定度分量u（t1）；（2）人员读数误差引入的标准不确定度分量u（t2）。

3.2 二等标准水银温度计读数标准不确定度u（T标）引起的不确定度分量u2（△）标准不确定度u（T标）由下列四个不确定度分项构成：（1）二等标准水银温度计的示值估读引起的标准不确定度分量u（T标1）；（2）恒温槽温度波动引入的标准不确定度分量u（T标2）；（3）人员读数误差引入的标准不确定度分量u（T标3）；（4）恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度分量u（T标4）。

3.3 二等标准水银温度计修正值不确定度u （d 标），引起的标准不确定度分量u 3（△）。

（1）二等标准水银温度计修正值引入的标准不确定度分量u （d 标1）；（2）二等标准水银温度计在同期内不作零位修正值所引入的标准不确定度分量u （d 标2）。

4. 不确定度分量的评定4.1 标准不确定度分量()∆1u 的评定 4.1.1 u （t ）的评定 （1）u （t 1）的评定双金属温度计测量重复性引起的不确定度是用同一支标准和同一支被检作10次等精度测量，用公式：()1102101--=∑=i ii ttS计算求出标准偏差。

陕西XXXX技术有限公司双金属温度计检定/校准结果测量不确定度评定报告编制：审核：批准：2020年06月06日检定/校准结果测量不确定度评定报告一、概述1、预评估对象：双金属温度计，201104009（西安天虹)2、检定方法：JJG 226-2001《双金属温度计》3、检定项目：示值误差4、检定环境：温度21℃；湿度52%RH5、检定用计量标准器：二等标准铂电阻温度计二、测量结果不确定度的评定1、检定方法及原理按JJG226-2001《双金属温度计检定规程》要求，按比对法进行测量，将被检温度计和标准温度计同时放入同一恒温槽中，待示值稳定后读取标准温度计和被检温度计示值，并计算其误差。

被测对象分辨力为2℃的仪表、测量范围为（-50～150）℃、1.0级最大允许误差△d =±1%FS=±2℃。

2、 数学模型s d t t t -=∆式中：△t ———仪表的示值误差；t d ———仪表的显示值；t s ———标准器的温度值。

3、输入量的标准不确定度评定3.1 输入量t d 的标准不确定度)(d t u 的评定输入量t d 的 不确定度来源主要有两部分：测量重复性和仪表的分辨力。

3.1.1 测量重复性导致的标准不确定度)(1d t u)(1d t u 可以用比较法在同一温度点上通过连续多次测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。

不同分辨力的仪表具有不同的测量重复性。

按照上述方法我们对本次评定所使用的分辨力为2℃ 在100℃点进行连续10次测量得到如下结果：100.2℃、100.4℃、100.2℃、100.2℃、100.4℃、100.2℃、100.4℃、100.2℃、100.4℃、100.4℃。

其平均值；d t = 100.3℃单次实验标准偏差为： =--=∑=1)(12n t t s n i d di 0.12℃任选3台同类型仪表分别在量程的10%、50%、90%附近进行重复条件下的连续10次测量，共得到9组测量列。

双金属温度计校准规范试验报告2018年5月12日双金属温度计校准规范试验报告一、概述根据全国温度委员会下达的任务要求，对《双金属温度计校准规范》进行修订。

根据计量部门的意见反馈和试验数据，对规范的一些操作和参数进行了完善和调整。

二、试验内容和结论针对试验内容，试验过程中所有的标准器为标准水银温度计和精密铂电阻温度计，主要配套设备包括恒温水槽、恒温油槽，被测样品为双金属温度计。

1、示值误差试验为了更好的验证校准规范中选择标准器以及恒温设备技术指标的合理性，进行本试验。

1.1试验选择两支测量范围为(0~50)℃、准确度等级为1.0级的双金属温度计(编号为1804284和1804285)作为试验的被测对象。

采用标准水银温度计作为测量标准，在恒温槽内完成示值误差的校准。

测量数据如表1所示。

表1 双金属温度计示值误差试验数据1经分析，示值误差测量结果的扩展不确定度为0.14℃,被检仪表最大允差为±0.5℃,扩展不确定度小于被检最大允差的三分之一。

1.2试验选择两支测量范围为(0~200)℃,准确度等级为1.0级的双金属温度计(编号1804286和1804287)作为被测对象。

采用标准水银温度计作为测量标准，恒温槽作为恒温设备完成示值误差的校准。

测量数据如表2所示。

表2双金属温度计示值误差试验数据2经分析，示值误差测量结果的扩展不确定度为0.3℃,被检仪表最大允差为±2.0℃,扩展不确定度小于被检最大允差的三分之一。

1.3同上，对测量范围为(-80~40)℃、准确度等级为1.5级的双金属温度计在-80℃进行试验，采用二等标准铂电阻温度计和制冷恒温槽完成试验。

对测量范围为(0~500)℃、准确度等级为1.5级的双金属温度计，在400℃进行试验，采用二等标准铂电阻温度计和高温盐槽完成试验。

试验数据如表3所示。

表3双金属温度计示值误差试验数据3经分析，示值误差测量结果的扩展不确定度分别为0.3℃和1.2℃,被检仪表最大允差分别为±1.8℃和±7.5℃,扩展不确定度均小于被检最大允差的三分之一。

1 w t2 ti i20 9 C w C t2 Vi wV20 Vi 1 1 ti 202 20 t2 w tl t2 , 体V V 2 V1O二等金属量器测量结果的不确定度评定1 概述1. 1测量依据：JJG 164-2000《液体流量标准装置》。

1.2测量环境条件：气温在（15〜35）C 范围内；相对湿度在45%〜75%范 围内；大气压在（86〜108） kPa 范围内。

1.3测量标准：二等金属量器标准装置，其测量范围为 10I/500L 。

1.4被测对象：水表试验装置。

1.5测量方法：用二等金属量器检定水表试验装置采用比较法。

即以水 为介质，用二等金属量器标准装置与水表试验装置的容积进行比 较，经温度修正，由此求出被检水表试验装置的容量值。

2数学模型标准金属量器测得的被检工作量器在试验温度匕下的实际 体积量兀的计算公式如下：式中：Vi —标准金属量器在tj 下给岀的实际体积值（L ）；V/—标准金属量器在20C 下标准容积（L ）; 1— 标准金属量器材料的体积膨胀系数（C?）; 2— 被检量器材料的体积膨胀系数（C t ）；被测介质的体积膨胀系数（C “）；ti, t2 —分别在标准量器材料和被检量器材料的温度（C ）；V2—被检量器在tj 下指示的体积值（L ） O式中各参数的灵敏度系数：C v 2 i , C Vi3 标准不确定度评定设定检定介质为水(尸12 io7C),标准金属量器材料为不锈钢G二50 1O6/C), 12=20C. ti=2「c,标准不确定度计算如下：3. 1被测量器在h下体积值的标准不确定度u(Vj的评定(1)测量重复性不确定度分量Ux (V2)测量重复性不确定度分量Ui(V2)是以10次分度标准金属量器的示值Vi (t)计算的实验标准偏差s (Vi)量0. 05L评定，实际值为10次测平均值：u1 v2—0.0158Lo10 5(2)估读误差不确定度分量U2 (V2)估读误差以L为单位，取小数点后两位，被检量器分度值0. 02L,以刻度间隔的15作为估读误差0.004L,按均匀分布0, 0040. 0023Lo因此，被检量器在t j下体积的标准不确定度为：u V2 . 0 . 0 1 582 0 . 00 2 32 0 . 0 1 6。

双金属冰箱温度计校准方法及不确定度研究《装备制造技术)2ol1年第11期双金属冰箱温度计校准方法及不确定度研究朱炜,徐慧娟,邹姝文(杭州市质量技术监督检测院,浙江杭州310019)摘要:根据笔者多年从事温度仪表,温湿度仪表的校准经验,探讨了双金属冰箱温度计的校准方法,并对校准结果的测量不确定度评定进行了详细分析,为从事双金属冰箱温度计计量校准的同行提供参考.关键词:双金属冰箱温度计;校准;不确定度中图分类号:th811文献标识码:B文章编号:1672—545X(2011】11—0159—02双金属冰箱温度计作为一种温度监控仪表,广泛应用于医药,食品行业,并且与日常百姓的生活息息相关.由于大部分双金属冰箱温度计是表盘式,不能浸入恒温槽进行检定,因此不适用《双金属温度计检定规程))【1],至今国内尚没有双金属冰箱温度计的检定规程或校准规范.本文根据笔者多年从事温度仪表,温湿度仪表的校准经验,结合《双金属温度计检定规程》和《机械式温湿度计检定规程》的温度示值误差检定方法,探讨了双金属冰箱温度计的校准方法,并对校准结果的测量不确定度评定进行了详细分析,为从事双金属冰箱温度计计量校准的同行提供参考.2双金属冰箱温度计的校准方法双金属冰箱温度计采用直接比较法进行校准.参照《机械式温湿度计检定规程》中温度示值误差的检定方法嘲,采用恒温恒湿箱作为温度源,提供一个稳定,均匀的温场,标准铂电阻温度计作为温度标准器测量,并显示温场温度.将标准铂电阻温度计和被测双金属冰箱温度计同时置于恒温恒湿试验箱内,校准时,由恒温恒湿箱提供一个可调均匀的温场,设定好需要校准的温度点,当温度达到平衡并且稳定后,分别记录标准铂电阻温度计显示的标准值和被校双金属冰箱温度计的示值,两者之差,即双金属冰箱温度计的示值修正值.1双金属冰箱温度计的工作原理3计校准结果不确定度分析双金属温度计是利用不同金属的膨胀系数不相同的原理,测量温度通常是把两片线膨胀系数差异相对很大的金属片叠焊在一起,构成双金属片感温元件.当温度变化时,因双金属片的两种不同材料线膨胀系数差异相对很大,而产生不同的膨胀和收缩,导致双金属片产生弯曲变形,双金属片在不同的温度,会有不同的弯曲度,把这个弯曲度指示出来,就能显示温度".图l为双金温度计原理图.图1双金属温度计原理图3.1建立数学模型嘲双金属冰箱温度计示值修正值与其相关示值之间的数学模型如式(1):△=(t+A)一td(1)式中,为温度示值修正值,℃;为双金属冰箱温度计显示温度值,℃;t为标准铂电阻温度计示值,cI=;A为标准铂电阻温度计的修正值,℃;3.2方差及灵敏系数(at警)2U2()(等)22()(2)3.3标准不确定度分量分析选择一只双金属冰箱温度计作为被校仪表,放入收稿日期:2011-08-o4作者简介:朱炜(1983一),男,浙江海宁人,工程师,学士学位,主要研究热工与流量方向;徐慧娟(1978一),女,浙江淳安人,工程师,学士学位,主要研究热工方向;邹姝文(1982一),女,浙江嘉兴人,工程师,学士学位,主要研究热工方向.159EquipmentManufaetringTechnologyNo.11,2011)=—=50.2(嵩)3.3.3输入量t的标准不确定度u(td)的评定输入量t的标准不确定度,主要来源如下:(1)被校双金属冰箱温度计示值测量重复性引入的标准不确定度.(,用A类标准不确定度评定.对被校双金属冰箱温度计在同一条件下进行l0次独立重复测量,测量结果为20.4,20.4,20.6,20.6,20.6,20.5,2O.4,20.4,2O.3,20_3,则由贝塞尔公式计算单次测量值的实验标准差美国EdgeTech公司的EC4型恒温恒湿试验箱中,在符合校准条件的情况下,调节恒温叵湿试验箱产生一个温度为2Oc【=,相对湿度为60%RH的环境,稳定后渎取恒温恒湿箱中标准铂电阻温度计和被校仪表的温度示值,并以此结果为例,进行不确定度分析.3.3.1输入量的标准不确定度u(￡)的评定输入量的标准不确定度,主要来源如下:(1)标准铂电阻温度计读数分辨力引入的标准不确定度),用B类标准不确定度评定.标准铂电阻温度计分辨力为O.1℃,所引起的误差半宽区间为0.05~C,按均匀分布估计,k=,/,则ul=0.05/,/3=0.029"12,l(t)=∞.(2)恒温恒湿试验箱温度不均匀性引入的标准不确定度u2(t.),用B类标准不确定度评定.恒温恒湿试验箱温场最大温差不超过0.2qC,按均匀分布估计,k=,/丁,则U2(t)=0.05/,43=0.115cC,估计u2(t,)的不可靠程度为10%,则v2(t,)=—=50.2【嵩)(3)恒温恒湿试验箱温度波动度引入的标准不确定度(￡),用B类标准不确定度评定.在整个读数过程中,温度波动量为±O.1oC,按均匀分布估计,k=,/3,则u3(t)=0.1/,/3=0.058℃,估计u,㈨的不可靠程度为10%,则P3()=—=50.2(裔)因为121(tO,u~(tJ,(是互不相关的,相互独立,所以,输入量t的标准不确定度∞=,/丽丽=0.132cC,有效自由度)=)/∑[4))】=82.3.3.2输入量A的标准不确定度u)的评定输人量A的标准不确定度,来源主要来自标准铂电阻温度计修正值引入的标准不确定度,查标准铂电阻温度计的校准证书得=0.1℃,k=2,以正态分布估计,则其标准不确定度u似):::0.050%,二估计)的不可靠程度为10%,则160=0.118cc.因此由测量重复性导致的测量结果的A类标准不确定度l)=s,,/n=O.1~8/vT6=0.037~C,1)=n-1=9.(2)被校双金属冰箱温度计示值估读引入的标准不确定度:(,用B类标准不确定度评定.由于被校双金属冰箱温度计的分度值为1oC,示值估读到其最小分度值的1/10,即0.1oC,所引起的误差区间半宽为0.1/2=0.05%,其分布为均匀分布,包含因子k=,/丁,其标准不确定度㈨=0.05/,,/3=0.028c《=,估计㈨的不可靠程度为10%,则z,2()=—=50.2(嵩)由于被校双金属冰箱温度计示值测量重复性引入的标准不确定度u)已经包含了示值估读引入的标准不确定度u2(t),并且/2,1)>),两者取大者,因此,输入量的标准不确定度u(td)=Itl(td)=0.037'E,)=9o3.4合成标准不确定度及扩展不确定度由于各项标准不确定度分量是互不相关的,因此其合成标准不确定度为/Ze(△c)=,/'O)+u.)+)=0.146oI=有效自由度=/∑(4)=113.3.5校准结果不确定度报告与表示由于3个不确定度分量大小接近,且相互独立,其合成仍接近正态分布,取置信水平P=0.95,查t分(下转第163页)《装备制造技术)2011年第11期MetallurgicalCastingEquipmentCoolingEffectAnalysisof ImpactFactorsandCountermeasuresGUOFeng (ShandongIronandSteelGroupCorporationSteelPlantofLaiwuIron,LaiwuShandong271 104,China)Abstract:China.Smetallurgicalindustry,continuouscastingequipmentintheproductionan duse,thecoolingprocessthereisnouniformstandard,theauthorofChina'Smetallurgicalindustry,water-cooledconti nuouscastingequipment,thegeneraleffectwasinvestigated,theeffectofthemainfactorsaffectingwateranalysis,andf orhowtoimprovetheeffectivenessofwatertoexploresomeideas.Keywords:metallurgicalindustry;continuouscastingequipment,coolingeffect;factor;co u ntermeasure(上接第160页)布表得扩展因子k=2.O1,故得=kue=0.29~C,=113.4结束语由标准不确定度分量一览表可知,影响被校双金属冰箱温度计示值误差测量结果不确定度的最大因素,是被校表测量重复性,恒温恒湿箱温度不均匀性和恒温恒湿箱温度波动度.为了保证不确定度评定的可靠性,各不确定度来源的影响因素尽可能大,由此得到的扩展不确定度满足下式:U.=0.29oC≤×1.0=0.33cC,符合校准测量的总不确定度为被j校仪表允差的1/3一l,5的要求.因此,采用上述方法校准双金属冰箱温度计示值误差,是完全满足相关技术要求,其校准方法是可行的.同时,为了消除恒温恒湿箱的温度不均匀性带来的影响,建议标准铂电阻温度计和被校双金属冰箱温度计置于恒温恒湿箱同一位置.参考文献:【1】天津市计量技术研究所.双金属温度计检定规程[S].北京:中国计量出版社,2001.【2]上海计量测试技术研究院.机械式温湿度计检定规程[s].北京:中国计量出版社,2005.[3]3中国计量科学研究院.JJF1059—1999测量不确定度评定与表示[S].北京:中国计量出版社,1999.【4】叶德培.一级注册计量师基础知识及专业实务【M].北京:中国计量出版社,2009. TheCalibrationMethodandtheUncertaintyEvaluationofBimetalRefrigeratorThermomet erZHUWei,XUHui-juan,ZOUShu-wen (HangzhouInstituteofCalibrationandTestingforQualityandTechnicalSupervision,Hangz hou310019,China)Abstract:Asatemperaturemonitoringinstrument,bimetalrefrigeratorthermometeriswidel yappliedintheareaofmedicineandfoodserviceindustry.However.mostofthebimetalrefrigeratorthermometerC annotbeimmersedinthethermostatbathwhilecalibrating,SOtheV erificationRegulationofBimetalThermometeris notapplicable.Sofar,there isnocalibrationandverificationstandardofthebimetalrefrigeratorthermometer.Thecalibra tionmethodofbimetalrefrigeratorthermometerisdiscussedinthepaper.Themeasurementuncertaintyevaluation ofthecalibrationresultisanalyzedindetail.Keywords:bimetalrefrigeratorthermometer;verification;uncertainty163。