常用玻璃量器示值误差测量不确定度评定.docx
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常用玻璃量器示值误差测量不确定度评定
常用玻璃量器示值误差测量不确定度评定
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一常用玻璃量器示值误差测量不确定度评定
(容量比较法)
1、概述
依据常用玻璃量器检定规程,采用容量比较法检定。
主标准器为相应规格的标准玻璃量器,其容量允差为被检量器允差的1/5,工作室环境温度20±5℃,室内温度变化不大于1℃/h,水温与室温之差不超过2℃
本实例用容量比较法检定50mlB级滴定管,测量点为0~50ml,t=23℃,
βW=2×10-4℃-1 ,△t=0.5℃
2、数学模型
△V=V0-V20=V0-VB[1+βW△t]
式中:
V0——被检量器的标称容量,ml;
VB ——标准玻璃量器的容量,ml;
βW——水的体胀系数,1/℃;
△t —— 标准与被检量器内水的温差,℃。
3、方差和灵敏度系数
uc2=c2(v0)u2(v0)+c2(vB)u2(vB)+c2(βW)u2(βW)+c2(△t)u2(△t)
式中:
c(v0)=1
c(vB)=-1
c(βW)=-vB△t=-25ml·℃
c(△t)=-vBβW=-1×10-2ml·℃-1
4、输入量的标准不确定度
4.1被检量器测量引入的不确定度u(v0)
4.1.1测量重复性
对0~50ml点重复测量6次,其最大值与最小值之差R=0.02ml
采用极差法:
dn=2.53
u1(v0)= =8.0×10-3ml
4.1.2估读误差
估读误差为最小分度的1/10,为0.01ml。
均匀分布,
u2(v0)= =5.8×10-3ml
4.2标准玻璃量器检定装置引入的不确定度u(vB)
4.2.1标准玻璃量器
标准玻璃量器的允差为被检量器允差的1/5,为0.02ml
正态分布,k=2.58
u1(vB)==8.0×10-3ml
4.2.2检定装置的影响:
50ml滴定管检定装置的影响量为0.01ml
均匀分布,
u2(vB)==5.8×10-3ml
4.3水的体胀系数引入的不确定度u(βW)
水的平均体胀系数为2×10-4℃-1,变化量为5×10-5℃-1
均匀分布,
u(βW)= =2.9×10-5℃-1
4.4温差引入的不确定度u(△t)
标准与被检量器温差为△t=0.5℃
均匀分布,
u(△t)==0.29℃
5标准不确定度一览表
序号
符号
来源
输入量的标准不确定度
u(x)
灵敏度系数
c( x)
︱c( x)︱u(x)
1
V0
测量重复性
8.0×10-3ml
1
9.8×10-3ml
读数误差
5.8×10-3ml
2
VB
标准玻璃量器
8.0×10-3ml
-1
9.8×10-3ml
读数误差
5.8×10-3ml
3
ρw
水的体胀系数
2.9×10-5℃-1
-25ml℃
7.2×10-4ml
4
△t
温差
0.29℃
-1×10-2ml℃-1
2.9×10-3ml
uc2=201×10-6ml uc=1.4×10-2ml
6 扩展不确定度:
U=2uc=2.8×10-2ml (k=2)
7 评定与表示:
50mlB级滴定管 容量允差为±0.10 ml
扩展不确定度 U=0.028ml (k=2)
二 常用玻璃量器示值误差测量不确定度评定
(衡量法)
1.概述
依据常用玻璃量器检定规程,采用衡量法检定,主标准器为F2级砝码和相应称量范围的天平, 其称量误差小于被检量器允差的 1/10, 工作室环境温度20±5℃,室内温度变化不大于1℃/h,水温与室温之差不超过2℃。
本实例用衡量法检定50mlA级滴定管,测量点为0~50ml,t=23℃, 取
ρB=8.0g/cm3、ρa=0.0012g/cm3、β=25×10-6℃-1
2.数学模型
△V=V0-V2=V0-[1+β(20-t)]
式中:
V0—被检量器的标称容量,ml;
V20—标准温度20℃时玻璃量器的实际容量,ml;
m—被检量器容纳水的表观质量,g;
ρB—标准砝码的材料密度,g/cm3;
ρa —检定时天平室内的空气密度,g/cm3;
ρw—纯水t℃时的密度,g/cm3;
β —被检量器的玻璃体胀系数,1/℃;
t—检定时纯水的温度,℃。
3、方差和灵敏度系数u=c2(v0)u2(v0)+c2(m)u2(m)+c2(ρB)u2(ρB)+c2(ρa)u2(ρa)+c2(ρw)u2(ρw)+c2(β)u2(β)+c2(t)u2(t)
式中:
c(v0)=1
c(m)=[1+β(20-t)]=-1ml·g-1
c(ρB)=[1+β(20-t)]=-0.001(ml)2·g-1
c(ρa)=[1+β(20-t)]=-44(ml)2·g-1
c(ρw)=[1+β(20-t)]=50(ml)2·g-1
c(β)=(20-t)=250ml·℃ (△t按0.5℃计算)
c(t)= ·β=-0.0012ml·℃-1
4.输入量的标准不确定度
4.1被检量器的测量引入的不确定度u(v0)
4.1.1测量重复性
对0~50ml测量点重复测量6次,其最大值与最小值之差R=0.01ml
采用极差法,dn=2.53
u1(v0)==3.8×10-3ml
4.1.2估读误差
估读误差为最小分度的1/10,为0.01ml
均匀分布,
u2(v0)==5.8×10-3ml
4.2由质量值引入的不确定度u(m)
称量误差为被检量器允差的1/10,为0.005g
正态分布, k=2.58
u(m)= =1.9×10-3g
4.3砝码密度引入的不确定度u(ρB)
标准砝密度取ρB=8.0g/cm3 变化量为0.2g/cm3
均匀分布,
u(ρB)==0.12g/cm3
4.4气体密度引入的不确定度u(ρa)
空气密度取ρa=0.0012g/cm3,变化量为0.0001g/cm3
均匀分布,
u(ρB)= =5.8×10-5g/cm3
4.5水的密度引入的不确定度u(ρw)
23℃纯水密度由查表得:
ρw=0.997535g/cm3,其变化量为5×10-5g/cm3
均匀分布 ,
u(ρw)= =2.9×10-5g/cm3
4.6玻璃体胀系数引入的不确定度u(β)
玻璃体胀系数β=25×10-6℃-1,其变化量为5×10-6℃-1
均匀分布
u(β)= =2.9×10-6℃-1
4.7温度影响引入的不确定度u(t)
温度测量,温场不均匀等各因素的影响量总计为0.5℃。
均为分布
u(t)= =0.29℃
5 标准不确定度一览表
序号
符号
来 源
输入量的标准不确定度
u( x)
灵敏度系数
c(x)
︱c( x)︱u(x)
1
V0
测量重复性
3.8×10-3ml
1
6.9×10-3ml
估读误差
5.8×10-3ml
2
m
称量误差
1.9×10-3g
-1ml·g-1
1.9×10-3ml
3
ρB
砝码密度
0.12g/cm3
-0.001(ml)2·g-1
1.2×10-4ml
4
ρa
空气密度
5.8×10-5g/cm3
-44(ml)2·g-1
2.6×10-3ml
5
ρw
纯水密度
2.9×10-5g/cm3
50(ml)2·g-1
1.5×10-3ml
6
β
玻璃体胀系数
2.9×10-6℃-1
250ml·℃
7.2×10-4ml
7
t
温度影响
0.29℃
-0.0012ml·℃-1
3.5×10-4ml
uc2=60.87×10-6ml uc=7.8×10-3ml
6 扩展不确定度
U=2uc=1.6×10-2ml(k=2)
7 评定与表示
50mlA级滴定度 容量允差为±0.05ml
扩展不确定度U=0.016ml (k=2)
三常用玻璃量器示值误差测量不确定度评定
(容量比较法)
1、概述
依据常用玻璃量器检定规程,采用容量比较法检定。
本实例用容量比较法检定50mlA级单标线吸量管,主标准器为相应规格的一等标准玻璃量器,其容量允差为被检量器允差的1/5(±0.010mL),工作环境温度20±5℃,室内温度变化不大于1℃/h,水温与室温之差不超过2℃.测量点为0~50ml,t=23℃,△t=0.5℃,βW=2×10-4℃-1.
2、数学模型
△V=V0-V20=V0-VB[1+βW△t]
式中:
V0——被检量器的标称容量,ml;
VB——标准玻璃量器的容量,ml;
βW—— 水的体胀系数,1/℃;
△t——标准与被检量器内水的温差,℃。
3、方差和灵敏度系数
uc2=c2(v0)u2(v0)+c2(vB)u2(vB)+c2(βW)u2(βW)+c2(△t)u2(△t)
式中:
c(v0)=1
c(vB)=-1
c(βW)=-vB△t=-25ml·℃
c(△t)=-vBβW=-1×10-2ml·℃-1
4、输入量的标准不确定度
4.1被检量器测量引入的不确定度u(v0)
4.1.1测量重复性
对0~50ml点重复测量6次,其最大值与最小值之差R=0.01ml
采用极差法:
dn=2.53
u1(v0)==4.0×10-3ml
4.1.2读数误差
读数误差为0.005ml。
均匀分布,
u2(v0)==2.9×10-3ml
4.2标准玻璃量器检定装置引入的不确定度u(vB)
4.2.1标准玻璃量器
标准玻璃量器的允差为被检量器允差的1/5,为0.010ml
正态分布, k=2.58
u1(vB)==3.9×10-3ml
4.2.2检定装置的影响:
50mlA级单标线吸量管检定装置的影响量为0.005ml
均匀分布,
u2(vB)= =2.9×10-3ml
4.3水的体胀系数引入的不确定度u(βW)
水的平均体胀系数为2×10-4℃-1,变化量为5×10-5℃-1
均匀分布,
u(βW)==2.9×10-5℃-1
4.4温差引入的不确定度u(△t)
标准与被检量器温差为△t=0.5℃
均匀分布
u(△t)==0.29℃
5 标准不确定度一览表
序号
符号
来源
输入量的标准不确定度
u(x)
灵
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