常用玻璃量器检定装置技术报告文档格式.doc
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ZC20100487j
主要配套设备
精密温度计
0.1分度(内标)
(0—50)℃
RG20081607J
秒表
0.1s
XD10090370J
四、计量标准的主要技术指标
1、电子天平
型号规格:
测量范围:
0—210g
准确度等级:
2、电子天平
JA21002G
0—2000g
五、环境条件
项目
要求
实际情况
结论
温度
(20±
5)℃Δt≤1℃/h
(15-25)℃
符合规程要求
湿度
<
75%RH
(30-60)%RH
振动
避免振动
无
热源
光照
无直接光照
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上
社
会
公
用
计
量
器
具
标准砝码
1mg-2000g
准确度等级:
二等、F2级
榆林市计量测试所
质量法
本
单
位
0—210g
0-2000g
、级
衡量法
工
作
0—2000ml
A、B级
七、计量标准的重复性试验
计量标准的重复性通常用观测值的实验标准差来表示,要求是S1≤S,其中S1:
观测值的实验标准差;
S:
不确定度评定中S值。
a)以1.0ml的容量瓶为被测对象对计量标准进行重复性试验
被测量对象选择一支1.0ml的容量瓶,准确度等级为B级,以满量程点1.0ml为观测点进行连续10次测量,测量得的数据如下表所示:
容量瓶1ml点测量数据ml
次序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
测量值
1.0002
1.0003
1.0000
1.0001
1.00
通过计算求得=1.00018mg
实验标准差:
=0.10mg
由于S1<
S(不确定度评定中S=0.11mg)
所以重复性符合要求。
b)以2000ml的容量瓶为被测对象对计量标准进行重复性试验
被测量对象选择一支2000ml的容量瓶,准确度等级为B级,以满量程点2000ml为观测点进行连续10次测量,测量得的数据如下表所示:
容量瓶2000ml点测量数据ml
次序号
2000.02
2000.00
2000.01
2000.03
通过计算求得=2000.015g
=0.01081g
S(不确定度评定中S=0.01419g)
八、计量标准的稳定性考核
(一)选一支性能稳定的1m1容量瓶,每隔一段时间(4个月),在相同的试验条件和人员下,用标准器对其进行一组(10次)的测量,取其算术平均值作为该组的测量结果,共观测4次(m≥4)。
n
第一组
2007年8月
第二组
2007年12月
第三组
2008年3月
第四组
2008年7月
1.0010
1.0011
1.0012
1.00105
1.00109
1.0013
显然:
0.00025ml<0.0.00035m1
结论:
经考核,本标准稳定性符合要求。
(二)选一支性能稳定的2000m1容量瓶,每隔一段时间(4个月),在相同的试验条件和人员下,用标准器对其进行一组(10次)的测量,取其算术平均值作为该组的测量结果,共观测4次(m≥4)。
2000.0
00.00
2000.006
2000.009
2000.010
2000.012
0.006ml<0.115m1
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
常用玻璃量器容量测量结果的不确定度评定
1概述
1.1测量依据:
JJG196-2006«
常用玻璃量器检定规程»
1.2环境条件:
温度(20±
5)℃;
温度波动每1h不大于1℃;
1.3测量标准
电子天平:
0-210g/0.1mg,最大允许误差为±
0.00005g;
0-2000g/0.01g,最大允许误差为±
0.03g。
1.4被测对象
容量瓶:
(1-2000)ml,容量最大允许误差:
±
(0.010-1.20)ml
1.5测量过程
常用玻璃量器的测量是通过天平秤出被测量器内纯水的质量值,乘以测量温度下的修正值,即得到20℃时的实际容量。
重复测量2次,2次测量值的算术平均值即为被测量器20℃时的实际容量。
1.6评定结果的使用
在符合上述条件下的测量,一般直接使用本不确定度的评定结果。
2数学模型
式中:
V——被测量器的实际容量,ml;
m----被测量器内纯水的质量值g;
k-----测量温度下的修正值;
3输入量的标准不确定度的评定
以测量常用玻璃量器容量瓶1ml和2000ml为例。
3.1输入量m的标准不确定度的评定
由两个标准不确定度分项构成,即电子天平的标准不确定度和被测量器内纯水质量值的测量重复性引起的标准不确定度。
3.1.1电子天平的标准不确定度的评定
a)1ml标准玻璃量器采用210g/0.1mg电子天平,其标准不确定度可根据电子天平最大允许误差,采用B类方法进行评定。
210g/0.1mg电子天平最大允许误差为±
0.00005g,属于均匀分布,包含因子k=,所以标准不确定度分项为
==0.00003g
估计的可靠性约为0.01,则自由度
b)2000ml标准玻璃量器采用2000g/0.01g电子天平,其标准不确定度可根据电子天平最大允许误差,采用B类方法进行评定。
2000g/0.01g电子天平最大允许误差为±
0.03g,属于均匀分布,包含因子k=,所以标准不确定度分项为
==0.0174g
估计的可靠性约为0.01,则自由度
3.1.2被测量器内纯水质量值的测量重复性引起的标准不确定分项的评定
被测量器内纯水质量值的测量重复性可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。
a)以测量1m1容量瓶为例,本实验在水温19℃时,用210g/0.1mg电子天平测量被测量器内纯水质量,在相同的条件下,进行重复测量10次,得到测量列为1.0013、1.0013、1.0009、1.0012、1.0011、1.0013、1.0012、1.0009、1.0010、1.0013g
平均值为=1.00114g
单次实验标准差为:
=0.00016g
选取同支1m1容量瓶,在不同时间,在重复性条件下连续测量10次,共得到3组测量列,每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如表1所示
表1m组试验标准差计算结果
容量(m1)
试验标准差Sj(mA)
S1
0.0016
S2
0.0021
S3
0.0020
合成样本标准差Sp为
g
实际测量情况,在重复性条件下测量2次,以2次算术平均值为测量结果,则可得到
=0.00015g
故自由度ν(m2)=3×
(10-1)=27
b)以测量2000m1容量瓶为例,本实验在水温19℃时,用2000g/0.01g电子天平测量被测量器内纯水质量,在相同的条件下,进行重复测量10次,得到测量列为2000.02、2000.04、2000.04、2000.02、2000.01、2000.03、2000.02、2000.04、2000.00、2000.01g
平均值为=2000.023g
=0.01453g
选取同支2000m1容量瓶,在不同时间,在重复性条件下连续测量10次,共得到3组测量列,每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如表1所示
表1m组试验标准差计算结果
0.01453
0.01447
0.01458
合成样本标准差Sp为
g
=0.0103g
故自由度3×
3.1.3输入量m的标准不确定度u(m)的计算
测量1m1容量瓶时,有
==0.00016g
==27
测量2000m1容量瓶时,有
==0.020003g
==76
3.2输入量k的标准不确定度的评定
由两个标准不确定分项构成,即温度变化引起的标准不确定度和空气密度引起的标准不确定度.
3.2.1温度变化引标准不确定度分项
温度变化引起标准不确定度分项采用B类方法进行评定。
引起温度变化主要有两个因素:
在测量中,采用50℃/0.1℃的水银温度计,故温度计本身存在±
0.1℃的误差。
由于实验室温度分布不均匀,将会造成被测水温的变化,其变化大小与被测容量的大小有关。
对1m1会引起±
0.1℃的变化,而对2000m1则会引起±
0.2℃的变化。
综合上述两个因素,合并此两项误差,则对1m1会带进±
0.14℃的误差,对2000m1会带进±
0.23℃的误差,半宽度分别为0.14℃和0.23℃,在此区间服从均匀分布,包含因子k=,根据公式:
当温度相差0.14℃时,对值会带进0.000024cm3/g的误差;
而当温度相差0.23℃时,对值会带进0.000040cm3/g的误差,故标准不确定度分项为
1m1:
2000m1:
估计和的可靠性约为0.01,则自由度=50
3.2.2空气密度变化引起标准不确定度分项
空气密度变化引起标准不确定度采用B类方法进行评定。
目前测量玻璃量器的计算中,空气密度采用0.0012g/cm3,而在恒温室中测得的空气密度通常为(0.00117-0.00123)g/cm3。
由于空气密度变化对值的影响,根据公式
得出值。
其差值为0.000026cm3/g,属于均匀分,包含因子k=,故标准不确定度分项为
估计和的可靠性约为0.01,则自由度=50
3.2.3输入量k的标准不确定度的计算
==0.000021cm3/g
=
==0.000027cm3/g
=
4合成标准不确定度的评定
4.1灵敏系数
数学模型
c1=c2=
4.2标准不确定度汇总表
测量1m1容量瓶,输入量的标准不确定度汇总表于表2所示
表2标准不确定度汇总表
标准不确定度分量
不确定度来源
标准不确定度
ci
νi
测量重复性
0.00016g
0.00003g
0.00015g
k
0.00016ml
27
温度变化
空气密度变化
0.000021cm3/g
0.000014cm3/g
0.000015cm3/g
m
0.000022ml
109
t=19℃k=1.002589cm3/gm=1.00114g
测量2000m1容量瓶,输入量的标准不确定度汇总表于表3所示
表3标准不确定度汇总表
0.0203g
0.0174g
0.0103g
0.0203ml
76
0.000027cm3/g
0.000023cm3/g
0.0541ml
80
t=19℃k=1.002589cm3/gm=2000.023g
4.3合成标准不确定度的计算
因m与k彼此独立不相关,所以合成标准不确定度可按下式得到
测量1m1容量瓶:
测量2000m1容量瓶:
4.4合成标准不确定度的有效自由度
合成标准不确定度的有效自由度为
测量1m1容量瓶:
=35
=132(取=100)
5扩展不确定度的评定
取置信概率p=95﹪,按算得有效自由度数值,查t分布表得到值为
测量1m1容量瓶:
于是扩展不确定度为
2.03×
0.00017=0.00035ml
1.984×
0.0578=0.115ml
6测量不确定度的报告
常用玻璃量器容量测量结果的扩展不确定度为:
0.00035m1=35
2000m1:
0.115m1=100
十、检定或校准结果的验证
采用传递比较法对该套计量标准进行不确定度验证。
(一)对测量1m1容量的不确定度验证
1、选择一支B级1m1的容量瓶,用本标准测量值为Y1=1.0011m1;
2、根据第九项不确定度评定知该点用本标准测得不确定度U=U95=0.00035m1
3、将该1m1的容量瓶送上一级用高一级标准测得Y=1.0009m1
4、根据上级标准对测量点的不确定度U0=U95=0.00024m1;
5、由以上测得的数据,得到
由于不成立,但两结果之差满足式
故不确定度符合要求。
(一)对测量2000m1容量的不确定度验证
1、选择一支B级2000m1的容量瓶,用本标准测量值为Y1=2000.02m1;
2、根据第九项不确定度评定知该点用本标准测得不确定度U=U95=0.115m1
3、将该2000m1的容量瓶送上一级用高一级标准测得Y=2000.03m1
4、根据上级标准对测量点的不确定度U0=U95=0.098m1;
5、由以上测得的数据,得到
十一、结论
本套标准装置对1m1常用玻璃量器:
0.00035m1=35
2000m1常用玻璃量器:
0.115m1=100
符合检定规程的要求,可以开展常用玻璃量器的检定工作。
十二、附加说明
1、JJG196-2006«
1份
2、标准装置及配套设备检定证书各1份
3、标准装置操作程序1份
计量标准技术报告
计量标准名称常用玻璃量器检定装置
建立计量标准单位榆林市计量测试所
计量标准负责人刘向侠
筹建起止日期2007年6月—2009年4月
19
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- 常用 玻璃 量器 检定 装置 技术 报告