温升测量方法不确定度 1
c 温升测量方法不确定度 1
1 测量方法
利用感温元件的热电特性，将感温元件埋在被测物体表面，把随温度变化的电阻值（或 热电势）转换为与温度相对应的电压信号送入数字表显示出被测点的温度值。其中又分为 热电阻法和热电偶法。SW 型数字测温仪采用热电阻法，图表记录仪采用热电偶法。
按标准要求将被测物品固定好，用绝热材料将测温端头覆盖在被测器具部位温升最高 点处，使它们牢固地紧贴在被测点的表面。接通被测物电源使器具按规定工作，通过空调 器减少冷却介质温度的变化。试验结束，读出温度最高值（图表记录仪可从曲线上得到）。
2 数学模型
SW 型数字测温仪和图表记录仪是直接读数，模型为
dT T 2 ——结束温度 = T 2 - T 0
T 0 ——结束时环境温度
3 方差和传播系数
测量结果为和的形式，传播系数均为 1，故
2 = u 2
(T 2 )+
u 2 (T 0 )
4 标准不确定度一览表
表 4-1
标准不确定度一览表
SW 型数字测温仪： 图表记录仪：
u c
= 0.226 ℃ u c = 0.268 ℃
eff v eff = 72
5 评定分量标准不确定度
根据本实验的实际情况，测量中没有进行重复测量，采用 B 类评定方法。
5.1 SW-3 型数字测温仪引起的不确定度分量 u 1
u
1 3 2
根据检定证书，SW-3 型数字测温仪最大偏差±0.5℃，正态分布，估计其相对不确定 度为 10%。
u 1 = 0.5 / 2.58 = 0.194 ℃
v = (1/ 2)(10 /100)
-2
= 50
5.2 图表记录仪引起的不确定度分量 u 2
5.2.1 根据检定证书，图表记录仪最大偏差±0.5℃，置信水准 p =0.99 正态分布，估计其 相对不确定度为 10%。
u 21 = 0.5 / 2.58 = 0.194 ℃ v 21 = (1/ 2)(10 /100)
-2
= 50
5.2.2 操作人员对图表取值时最大偏差估计为±0.25℃，均匀分布，估计其相对不确定度
为 25%。
故图表记录仪引起的不确定度分量为：
5.3 水银温度计引起的不确定度分量 u 3
根据检定证书，0~50℃，0.1℃分度值的玻璃棒水银温度计最大偏差为±0.2℃，均匀 分布，估计其相对不确定度为 10%。这里人眼读数误差较小，可忽略不计。
u 3 =
0.2 /
= 0.115℃
v = (
1/ 2)(10 /100)-2
= 50
6 合成标准不确定度
根据
u c = u 2
(T 2
)+ u 2 (T 0 ) SW 型数字测温仪：
图表记录仪：
7 有效自由度的计算及包含因子的确定
8 扩展不确定度
SW 型数字测温仪：
U
p = t
0.95
(82)? u
c
= 1.99 ? 0.226 = 0.450 ℃
图表记录仪：
U
p = t
0.95
(72)? u
c
= 1.99 ? 0.268 = 0.533 ℃
9 不确定度的最后报告
SW 型数字测温仪：扩展不
确定度U
p
=0.450 ℃
（U
p 由合成标准不确定度u
c
=0.226，按置信水准p=0.95，自由度v=82 所得t分布
临界值——包含因子k
p
=1.99 而得。）图表记录仪：扩展不确定度
U
p
=0.533 ℃
（U
p 由合成标准不确定度u
c
=0.268，按置信水准p=0.95，自由度v=72 所得t分布
临界值——包含因子k
=1.99 而得。）
p
10 备注
图表记录仪直接读数时，其不确定度分析与S W 型数字测温仪相同。