标题 | 常用玻璃量器测量结果不确定度评定 |
范文 | 崔越 摘要:本文结合实际检定工作,运用不确定度与表示方法,详细介绍了常用玻璃量器的不确定度的评定,系统分析了实际检定过程中各分量对检定结果及不确定度的影响。 关键词:常用玻璃量器 测量不确定度 示值误差 评定 1 概述 常用玻璃量器广泛应用在石油化工、食品卫生、环境检测等实验分析工作中。它包括滴定管、分度吸量管、单标线吸量管、单标线容量瓶、量筒和量杯六类玻璃量器,JJG196-2006《常用玻璃量器》对常用玻璃量器的容量允许误差进行了详细的规定,但仍不能满足一些行业部门对玻璃量器不确定度的要求。本文就选用10mL碱式滴定管,对其5mL和10mL两个检定点进行不确定度分析,以满足各行各业应用玻璃量器的化验室的需要。 2 概论 2.1 测量依据 JJG196-2006《常用玻璃量器》检定规程 2.2 测量方法 采用衡量法,通过天平称出被测量器中蒸馏水的质量,乘以测量温度下的K(t)值,即得20℃下的实际容量。 2.3 测量环境 室温为(20±5)℃,且变化量不大于1℃/h,水温与室温之差不大于2℃。 2.4 标准器 电子天平:(0~210)g/0.1mg;温度计:(15~25)℃/±0.2℃。 2.5 被测量器 被测量器为10mL,分度值为0.05mL的A级碱式滴定管。 3 数学模型 V20=m×K(t) 式中:V20——20℃下被测量器的实际容量,mL; m——天平称出的蒸馏水的质量,m; K(t)——测量温度下的修正值,mL/g。 4 不确定度来源 常用玻璃量器测量不确定度由以下3个分量组成:①检定点测量重复性引入的不确定度;②标准器引入的不确定度;③人员估读引入的不确定度。 5 不确定度一览表 ■ 6 不确定度评定 6.1 测量仪器天平引起的标准不确定度分量u1 此分量属于B类标准不确定度,(0~210)g天平证书给出的扩展不确定度为0.06mg(k=2),因此: u1=0.06mg/2=0.03mg。 转换为容量单位u1=0.00003mL。 6.2 液面读数误差带来的标准不确定度分量u2 此分量属于B类标准不确定度。液面的正确观察方法是:前面的标线与后面的标线相重合,此时观察者的视线与液面在同一水平线上,然后用弯月面的最低点与分度线的上缘水平相切,由于操作人员掌握的方法不一致,所以产生一定的误差。10mL碱式滴定管分度值为0.05mL,由实际操作经验,可估读至最小分度值的1/5,为0.01mL,属均匀分布,故标准不确定度: u2=0.01/■=0.006mL。 6.3 测量重复性误差带来的标准不确定度分量u3 此分量属于A类标准不确定度。分别对10mL碱式滴定管5mL和10mL两个检定点重复测量10次,具体数据如下: 5mL检定点: ■ 运用贝塞尔公式得实验标准偏差:s(x)=■=0.0023mL 标准不确定度:u3=■=■=0.00073mL 10mL检定点: ■ 运用贝塞尔公式得实验标准偏差:s(x)=■=0.00276mL 标准不确定度:u4=■=■=0.00087mL 7 合成标准不确定度和扩展不确定度 以上各不确定度各不相关,故10mL碱式滴定管5mL和10mL两个检定点的合成不确定度分别为: 5mL:uc1=■ =■=0.006mL 10mL:uc2=■ =■=0.006mL 扩展不确定度分别为: 5mL:U95=2×uc1=0.012mL (k=2) 10mL:U95=2×uc2=0.012mL (k=2) 8 结束语 修正值K(t)的引入大大减少了常用玻璃量器测量结果不确定度评定的工作量,也使得不确定度评定具有很高的相近性,符合上述条件的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定。 参考文献: [1]JJG196-2006,常用玻璃量器[S]. [2]JJF1059-1999,测量不确定度评定与表示[S]. [3]IS04787-1984,玻璃量器的使用及容量的测试方法[S]. |
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