《75℃热稳定性试验仪烘箱温度偏差均匀度波动度校准结果测量不确定度评定示例.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《75℃热稳定性试验仪烘箱温度偏差均匀度波动度校准结果测量不确定度评定示例.docx（14页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、附录C烘箱温度偏差校准结果不确定度的评定示例C.1校准方法采用烘箱温度测偏差是设备显示温度平均值与工作空间中心点实测温度平均值的差值。多点数字测温仪对烘箱温度偏差进行校准，按6.2.3条规定布放温度传感器，将试验设备的温度控制器设定到 75 C,使设备正常工作。稳定后开始读数，每2 min记录所有测试点的温度一次，在30 min内共测试15次，保留到0.1 CoC.2测量模型烘箱温度偏差的数学模型如式(C.1):(C.1)TdTd -To式中:Td温度偏差，C；To 中心点n次测量的平均值，C；Td 设备显示温度平均值。方差和灵敏系数:由式(C.1)得方差传播公式:22 22 2(C.2)u2
2、( Td) C12u2(Td)+C22u2(T0)式中:u( Td)温度偏差的测量不确定度;u(Td)由数字测温仪引入的不确定度；u(To)由设备温度测量装置引入的不确定度。TTC1 1 c2 1因为T1,T2,所以式(C.2)简化为：令Uc= u( T), U= u(T), U2= u(Ta),则式(0.3)简化为：22 ,2UcUi + 山(0.4)式中：Uc 温度偏差的测量不确定度；U1 由数字测温仪引入的不确定度分量；U2 由设备温度测量装置引入的不确定度分量。0.3测量结果不确定度的评定0.3.1标准不确定度的来源烘箱温度测量的标准不确定度来源主要有：数字测温仪最大允许误差引入的标准
3、不确定度分量Ui和设备温度测量装置引入的标准不确定度分量U2。0.3.2由数字测温仪最大允许误差引入的标准不确定度分量Ui数字测温仪给出的最大允许误差为0.1 c,区间半宽为0.1 c,估计为均匀分布，k=J3,故：0 1Ui =0.06 CV3(0.5)0.3.3设备温度测量装置引入的标准不确定度分量U20.3.3.1测量重复性引入的标准不确定度 U21将试验设备的温度控制器设定到75 C,使设备正常工作。稳定后开始读数，每 2 min记录所有测试点的温度一次，在30 min内共测试15次，同时记录设备温度测量装置的温度示值，见表0.1 (测试时，室温为 20 C,以最高温度为例)。表C.1
4、重复15次测量结果次数12345678设备温度测量装 置温度示值/c75.175.075.175.275.074.975.075.0数字测温仪温度 示值/ c75.275.175.075.175.175.075.175.1示值误差？Ti/C-0.1-0.10.10.1-0.1-0.1-0.1-0.1次数9101112131415/设备温度测量装 置温度示值/C75.175.175.275.075.175.175.0/数字测温仪温度 示值/ c75.275.075.174.975.075.075.1/示值误差？ Ti/ C-0.10.10.10.10.10.1-0.1/计算示值误差的算术平均值:
5、1 n T Ti0.01 C(0.6)n i=1采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差s(?Ti):n ( T,-F 2s( T) J- 0.10 c(0.7)n-1式中：?Ti 第i次测量结果，C；斤一一15次测量结果的平均值，C；n测量次数。则以15次独立重复测量的引入的标准不确定度分量：u21 = s(=0.03 CV15(0.8)0.3.3.2分辨力引入的标准不确定度u22设备温度测量装置的分辨力为0.1 C,区间半宽为0.05C,估计为均匀分布，k=T3,故:u220.05-C0.03 c(0.9)u2 , u212+u2220.04C(0.10)C.3.4.3标准不确定度分量见表
6、0.2表0.2标准不确定度分量表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度值/Cu1由数字测温仪最大允许误差引入的不确定度0.06u2由设备温度测量装置引入的不确定度0.040.4合成标准不确定度各标准不确定度分量相互独立，合成标准不确定度为:-22uc 、u12(0.11)* 0.062 0.0420.07 C0.5扩展不确定度扩展不确定度U ku*取包含因子k=2,测量结果的扩展不确定度为:U kuc 2X0.07O0.1C(0.12)附录D烘箱温度均匀度校准结果不确定度的评定示例D.1校准方法采用多点数字测温仪对烘箱温度均匀度进行校准。按6.2.3条规定布放温度传感器，将试验设备的温度控制
7、器设定到75 C ,使设备正常工作。稳定后开始读数，每2 min记录所有测试点的温度一次，在 30 min内共测试15次，保留到0.1 C。记录烘箱在稳定状态下，在 30 min内（每2 min测试一次），各校准点每次测试中实测最高温度与最低温度之差的算数 平均值。D.2测量模型烘箱温度均匀度的数学模型如式（D.1):式中:Tui=1(Ti maxFmin) / 门(D.1)Tu 温度均匀度，C；n 测量次数；Timax 各校准点在第i次测得的最高温度，C;Timin 各校准点在第i次测得的最低温度，C。为便于测量不确定度评定，式（D.1）可变形为:Tu1 n 1 nTTi maxi minn
8、 i=1n i=1(D.2)即温度均匀度为15次测量中，每次测得最高温度的平均值与最低温度的平均值之差。可见其计算公式形式上与温度偏差相似，故可采用如下测量模型评定不确定度。TuTmax -Tmin(D.3)式中:Tmax 各次测量中最高温度的平均值，C；Tmin 各次测量中最低温度的平均值，C。方差和灵敏系数：式中Tmax和Tmin互为独立，且：C1T1 C2Tu-1TTmax,min,，,222 ,.故uc ( Tu)u (Tmax)+u (Tmin )( D.4)D.3测量结果不确定度的评定D.3.1标准不确定度的来源烘箱温度测量的标准不确定度来源主要有：用数字测温仪对烘箱温场进行测量时
9、，每次 测量中最高及最低温度测量重复性引入的标准不确定度U1( Tmax)及U 1( Tmin )；数字测温仪量传误差引入的标准不确定度U2( Tmax)及U2( )。D.3.2最高温度测量重复性引入的标准不确定度U 1( Tmax)用数字测温仪对烘箱作15次重复测量，从温度校准装置上读取15次最高温度显示值记为T1max , T2max , T3max T5max ,平均值记为Tmax ,其测量列如表 D.1所不:表D.1重复15次测量结果次数Timax/ C次数Timax/ C次数Timax/ C175.2675.11175.0275.0775.01275.1375.1875.11375.
10、1475.2975.11475.1575.01075.11575.1S(Tmax )0.06 C采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差s(?Ti):(D.5)式中:Timax 各校准点在第i次测得的最高温度，C;Tmax 各次测量中最高温度的平均值，C；n 测量次数。则以15次独立重复测量的引入的标准不确定度分量:MTmay(D.6)D.3.3数字测温仪量传误差引入的标准不确定度U2(Tmax)数字测温仪经整体校准，且利用温场测量记录仪的传感器单独修正的功能，实现了较理想的修正。上级校准测量不确定度(D.7)(D.8)U=0.06 C, k=2。U 2( Tmax)=0.03 CD.3.4最
11、低温度测量重复性引入的标准不确定度U1( Tmin )用数字测温仪对烘箱作 15次重复测量，从温度校准装置上读取15次最低温度显示值，记为Timin?T2min?T3min T15min?平均值记为Tmin，其测量列如表D.2所示:表D.2重复15次测量结果次数Timin/ C次数Timin/ C次数Timin/ C175.0675.01174.9274.9774.91275.0375.0875.01375.0475.0975.01475.0574.91075.01575.0采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差s(?Ti):Fin -Tmin)2S(Tmin )； 0.05 Ci n-1式
12、中：Timin 各校准点在第i次测得的最高温度，C;Tmin 各次测量中最高温度的平均值，C；n 测量次数。则以15次独立重复测量的引入的标准不确定度分量：3(。)=中=0.0在V15(D.10)D.3.5数字测温仪量传误差引入的标准不确定度U2( Tmin )数字测温仪经整体校准，且利用温场测量记录仪的传感器单独修正的功能，实现了较理想的修正。上级校准测量不确定度（D.11）（D.12）U=0.06 C, k=2。U 2（ Tmin ） =0.03 CD.3.6标准不确定度分量表标准不确定度分量见表D.3表D.3标准不确定度分量表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度值/CU 1（Tmax
13、）最高温度测量重复性0.06U2（ Tmax ）最高温度量传误差0.03U1（ Tmin）最低温度测量重复性0.05U2（ Tmin ）最低温度量传误差0.03D.4合成标准不确定度各标准不确定度分量相互独立，合成标准不确定度为:UUi22 U ；(TmaJ2 UD2 UJ0.062 0.032 0.052 0.032(D0.09CD.5扩展不确定度扩展不确定度Ukuc,取包含因子k=2,测量结果的扩展不确定度为：U kuc 2 X0.09C =0.2 C(d.14)附录E烘箱温度波动度校准结果不确定度的评定示例E.1校准方法采用多点数字测温仪对烘箱温度波动度进行校准。按6.2.3条规定布放温
14、度传感器，将试验设备的温度控制器设定到75 C ,使设备正常工作。稳定后开始读数，每2 min记录所有测试点的温度一次，在 30 min内共测试15次，保留到0.1 C。记录烘箱在稳定状态下，该 烘箱工作空间中心点温度随时间的变化量，在15次测量中测得最高温度与最低温度之差的一半，冠以“土”号。E.2测量模型烘箱温度均匀度的数学模型如式（E.1）:(E.1)(Tomax -Tomin ) / 2式中:Tf 温度波动度，C；Tomax中心点n次测量中的最高温度，C ;Tomin中心点n次测量中的最低温度，C。灵敏系数：C1TT1/2,C23-1/2(E.2)E.3测量结果不确定度的评定E.3.1
15、标准不确定度的来源烘箱温度测量的标准不确定度来源主要有：用数字测温仪对烘箱温场进行测量时，中心点n次测量中的最高温度及最低温度测量重复性引入的不确定度U 1（Tmax）及U 1（ Tomin）；数字测温仪量传误差引入的标准不确定度U2（ Tax）及U?（ Tomin ）。其一：由测量重复性引入的标准不确定度U（ max）与5（ Tomin）彼此独立。因温度波动度是据隔水式培养箱工作空间中心最高温度Tomax与最低温度Tomin两者之差计算得到的，所以测量重复性引人的不确定分量应按应按单次试验标准偏差计算。其二：由温度校准装置量传误差引入的不确定度U2（Tomax）与U2（ Tomin）,因To
16、max与Tomin是由温度校准装置的同一只四线A级钳热电阻、温场测量记录仪同一通道测得的，示值又非常接近。故 兀max与Tomin强正相关，可设定相关系数r=+1。E.3.2最高温度测量重复性引入的标准不确定度U 1(Tomax)用数字测温仪对烘箱中心点作15次重复测量，从温度校准装置上读取 15次显示值 记为To1 , To2 , To3 丁。15,平均值记为To淇测量列如表E.1所示:表E.1重复15次测量结果次数C次数Toi/ C次数Toi/ C175.2675.11175.0275.0775.01275.1375.1875.11375.1475.2975.11475.1575.0107
17、5.11575.1采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差s(?Ti):s(Toi )n 2(Toi -To)i=1n-10.06 C(E.3)式中:Toi 中心点在第i次测得的温度值，c；To 中心点15次测量温度的平均值，C；n 测量次数。则:ui(Tomax)=s(Toi)=0.06 C(E.4)E.3.3数字测温仪量传误差引入的标准不确定度U2( Tmax)数字测温仪仪经整体校准，且利用温场测量记录仪的传感器单独修正的功能,实现了较理想的修正。上级校准测量不确定度U=0.06C, k=2。(E.5)u2( Tmax) =0.03 C(E.6)E.3.4最低温度测量重复性引入的标准不确定
18、度Ui( Tmin )用数字测温仪对烘箱中心点作15次重复测量，从温度校准装置上读取 15次显示值 记为To1 , To2 , To3 丁。15,平均值记为T。淇测量列如表E.2所示：表E.2重复15次测量结果次数C次数Toi/ C次数Toi/ C175.2675.11175.0275.0775.01275.1375.1875.11375.1475.2975.11475.1575.01075.11575.1米用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差s（?Ti）:（Toi -T；）2s（Toi ）V上-nn-1式中:0.06 C（E.7）Toi 中心点在第i次测得的最高温度，C;To 中心点15次
19、测量温度的平均值，C;n 测量次数。则：Ui（ in ）=S（Toi）=0.06 C（E.8）E.3.5数字测温仪量传误差引入的标准不确定度U2（ Tmin ）数字测温仪经整体校准，且利用温场测量记录仪的传感器单独修正的功能，实现了较理想的修正。上级校准测量不确定度U=0.06C, k=2。（E.9）/ 丁 、 c cc（E.10）U2（ Tmin ） =0.03 CE.3.6标准不确定度分量表标准不确定度分量见表 E.3表E.3标准不确定度分量表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度值/CU1（ Tomax）最高温度测量重复性0.06U2（ Tomax）最高温度量传误差0.03U 1（ T
20、o min ）最低温度测量重复性0.05U2（ Tomin）最低温度量传误差0.03E.4合成标准不确定度对于来自测量重复性的两个标准不确定度分量，因为彼此独立，采用方根和合成标准不确定度为：Uc 222222C1 U1 To max C 2 U1 To max0.04 C（E.11）对于来自量传误差的两个标准不确定度分量，因为相关系数r=+1,采用代数和合成:U2（Tomax） + U2（ To min ） =1/2 X 0.03+ （ -1/2 ）X 0.03=0 C（E.12）E.5扩展不确定度扩展不确定度Ukuc,取包含因子k=2,测量结果的扩展不确定度为:U kuc 2X0.04C=0.08C（e.13）