数字温度计示值误差测量结果不确定度评定
数字指示调节仪温度示值误差测量结果的不确定度评定
行测量。依据 JJF 1309-2011 《温度校准仪》可知温度校准仪模拟过程信号输
出的最大允许误差通常不超过输出值的±0.02%。温度校准仪的标准不确定度服
从均匀分布所以其标准不确定度为：
| | 0.02% ∙
( )=
=
√3
√3
所以在各测量温度点的标准不确定度为：
-30℃： ( ) = 0.00346℃；
准不确定度
600 0.0693
800 0.0924
由被检定/校准的数 -30 0.1 字指示调节仪的重 200 0.1
u （t d ) 复性和分辨力引入 400 0.163 1
的标准不确定度分 600 0.268
量
800 0.258
5、合成不确定度的评定
∣c i ∣·u （i ）
0.00346 0.0231 0.0462 0.0693 0.0924
200
400
601
801
示值误差（℃） 0
0
0
1
1
重复性（℃） 0.316228 0.316 0.516 0.823 0.816
标准不确定度（℃） 0.100 0.100 0.163 0.260 0.258
计算式：
1 ̅=
∑ ( − ̅)
s ( )= =
√
−1 √
自由度： ( ) = (10 − 1) = 9
在本次测量过程中，标准不确定度主要来源于智能过程校验仪本身引入的标 准不确定度 ( )和由数字指示调节仪的测量重复性 s 引入的标准不确定度 ( ) 及数字指示调节仪的分辨力 a 引入的标准不确定度 ( )组成。
1、由输入量 引入的标准不确定度 ( )的评定 由输入量 引入的标准不确定度 ( )来源于智能过程校验仪本身引入的标 准不确定度。本次测量中分别在-30℃、200℃、400℃、600℃、800℃5 个点进
数字温度计校准不确定度分析
相对误差 &(+"()-
!"!!#! "
!! 数学模型 &方差及传播系数
校准数字温度计方法是将标准器一等标准水银温 度 计与被 校数字 温度 计 的 感 温 探 头 放 置 在 恒 温 槽 内 ! 采用比较法进行 #
$#$%" ! 而校准过程中标准 " 被校各测 #$ 次取平均值 ! 则
每次读数会有 $#$% ) #$$$#$$%" 的变 化 ! 按半 区间计算 !
变量以不确定度范围代入后得方差计算公式 *
* * *
*#*#: 量化误差引入的分量
对于数字温度计在显示时会有一量化误差 ! 其单 向量值为其分辨力的一半 ! 对于分辨力为 $##" 的数字 温 度计 ! 其 量化误 差为 *$#$%" ! 按 半区间 计 算 ! 均 匀 分 布 !/ *: $
+,-(.#/ 标 ) %(.*/ 被 ) ##’ 传播系数
### 数学模型 !$) 标 !) 被 ’’’(# )
式中
均 匀 分 布 !/ *’ $
$#$$% *! ’
’
$$#$$# ( 即 #01 )! 估 计 可 靠 程 度
! * 被校数字温度计示值修正值 (" )
温度示值误差不确定度评定报告
1. 测试方法按照JJF1101-2019 环境试验设备温度、湿度参数校准规范要求，被测温设备设置温度20℃，开启运行，被测设备达到设定值并稳定后开始记录设备温度及各布点温度，记录时间间隔为2min ，30min 内共记录16组数据。
计算各温度测试点30min 内测量的最高温度与设定温度的差值，即为温度上偏差，各测点30min 内测量的最低温度与设定温度的差值，即为温度下偏差。
2. 测量模型2.1. 温度上偏差公式 s t t t -=∆max max式中， max t ∆—— 温度上偏差，℃；max t —— 各测点规定时间内测量的最高温度，℃；s t —— 设备设定温度，℃。
由于上偏差与下偏差不确定度来源和数值相同，本文仅以温度上偏差为例进行不确定度评定。
3. 标准不确定度分量不确定度来源：被校对象测量重复性引入的标准不确定度，标准器分辨力引入的标准不确定度分量，标准器修正值引入的标准不确定度分量，标准器的稳定性引入的标准不确定度分量。
3.1. 测量重复性引入的标准不确定度分量1u使用温度巡检仪对被测对象20℃温度点重复测定10次，测量结果如下：3.2. 标准器分辨力引入的标准不确定度分量2u标准器的温度分辨力为0.01℃，区间半宽度为0.005℃，服从均匀分布，取包含因子3=k ，则℃003.03005.02==u3.3. 标准器修正值引入的标准不确定度分量3u标准器温度修正值的标准不确定度204.0==k U ℃，，则℃02.03==k U u 3.4. 标准器稳定性引入的标准不确定度4u本标准器相邻两次校准温度修正值最大变化±0.10℃，按均匀分布，取包含因子3=k ，则℃06.0310.04==u4. 标准不确定度汇总表标准不确定度分量汇总表5. 合成标准不确定度由于12u u <，则分辨力引入的不确定度包含于测量重复性引入的标准不确定度，不计入合成标准不确定度分量中，1u 、3u 、4u 相互独立，则℃08.0242321=++=u u u u c6. 扩展不确定度取包含因子3=k ，则温度上偏差校准不确定度：℃16.0==c ku U ；7. 不确定度报告校准温度℃20=t 时，温度上偏差校准不确定度：）℃（216.0==k U。
数字式温湿度计校准结果的测量不确定度分析_1
数字式温湿度计校准结果的测量不确定度分析发布时间：2023-02-01T06:42:04.372Z 来源：《中国科技信息》2022年9月第18期作者：杜敏[导读] 温湿度计本身具有价格低、适用性广等优势杜敏贵州航天计量测试技术研究所摘要：温湿度计本身具有价格低、适用性广等优势，当前广泛应用于一些对环境温湿度有要求的环境，如厂房、仓库、机房以及实验室等。
现代社会的不断发展，人民群众经济收入、生活水平的不断提升，大众对温湿度计的需求也在不断提升。
随着温湿度计的持续增加，对温湿度计检定工作的要求也在不断提升。
温湿度计看似结构简单，但其本身存在复杂性，再加上各种因素的影响，当前检定工作中仍旧存在一定程度的问题，导致检定结果存在误差。
关键词：数字式温湿度计;温湿度修正值;测量不确定度引言从国家计量技术规范层面出发，目前已有机械式温湿度计检定规程，在新校准规范未发布之前，计量校准机构校准数字式温湿度计的方法大多是依据本省地方发布的数字温湿度计校准规范。
JJF1076－2020《数字式温湿度计校准规范》的发布实施，填补了数字式温湿度计国家层面计量校准规范的空缺，为后续广大计量校准机构校准数字式温湿度计提供了统一的校准方法。
本文依据新校准规范对温湿度修正值校准结果的测量不确定度进行评定，分析了精密度温度测量不确定度转换到相对湿度测量不确定度。
1温湿度计的构造和分类温湿度计包含温度和湿度两部分，有两类，一类是机械指针式温湿度计：温度部分是双金属温度计，湿度部分是机械式湿度计；另一类是数字式温湿度计。
机械式湿度计采用毛发、尼龙及有机高分子镀膜材料等作感湿元件，可直接指示相对湿度。
数字式温湿度计是由测温元件、湿敏元件及电路组成的，能直接显示温度和相对湿度的量值。
这里提及的相对湿度主要是空气当中的水蒸气摩尔分数对比同等环境下的饱和水蒸汽占比（%RH）。
温湿度计通过多年的发展应用，已经广泛应用于不同领域、不同行业，社会保有量巨大。
数字温度指示调节仪示值误差校准结果的不确定度评定
Ｖ３ ＝ ∞ 。
应 与前 两项 的计 算 结果 的符 号相 一致 。 对于￣Ｐ ｔ ｌ ０ ０ 热 电阻 的数 字温度 指示调 节仪来 说 ，式 中ｅ ＝ ０ ，所 以 由式 （ １ ）可 得 出数 学模 型 ：
Ａｔ ＝ ｔ ｄ — ｔ （ ２）
： ０ ． ０ ４ ３ ￣ Ｃ，自由度
参 照Ｊ Ｊ Ｇ ６ １ ７ — １ ９ ９ ６《 数字温 度指 示调节 仪》检
定过程 的规 定 。应 采用 转换 点法 或 标称 电量 值法 对 数字 温度 指示 调 节仪进 行 检定 。现 以标 称 电量
表 示 补偿 导线 ２ ０ ￣ Ｃ时的修 正值 （ ｍ ｖ ） ，不具 有参 考 端温 度 自动 补偿 的仪表 ｅ 为０ 。
质 检 科 技
汉中 科 技 ２ ０ １ ５ 年 第 ５期
数字温度指示调节仪示值误差校准结果的不确定度评定
王俊 昌 ，龚 乐
（ 陕西省汉中计量测试所 ，陕西汉中 ７ ２ ３ ０ ０ ０ ）
摘要 ：本 文根 据 Ｊ Ｊ Ｇ ６ １ ７ — １ ９ ９ ６《 数字 温 度指 示调 节仪 计量 检 定规 程 》的规 定 ，在本 所现 有 仪器 设 备 的技 术条 件 下 ，介 绍 了校准 配 有Ｐ ｔ ｌ ０ ０ 热 电 阻数字 温 度指 示 调节 仪 校 准结 果 的不 确 定度 评 定 ， 当测温 范 围为０ — ５ ０ ０ ℃时 ，其 指 示基 本误 差 的扩展 不确 定度 为０ ． ６ ￣ Ｃ。 关键 词 ：Ｐ ｔ ｌ ０ ０ ；扩 展 不确 定度
量 的分 布 ， 因此 在 得 到合 成标 准 不确 定度 ｕ 。 后， 需要对 被 测量 的分 布进 行估 计 。 合 成标 准不 确 定度接 近 正态 分布 ，当有 效 自 由度 为 ｏ ｏ ，按置信 概率９ ５ ％ 估 计 ，查 正态分布 临界 值 表得 包含 因子ｋ ＝ ２ ，因此扩 展不 确定 度为 ：
数字温度指示调节仪校准结果的不确定度分析与评定
数字温度指示调节仪校准结果的不确定度分析与评定摘要：数字温度指示调节仪是温度显示、调节常见的仪表之一，用输入被检点的标称温度值进行校准是最常用的方法，本文详细介绍了数字温度指示调节仪校准时不确定度评定的详细过程，对数字温度指示调节仪的校准工作具有一定的指导意义。
关键词：数字温度指示调节仪校准结果不确定度1概述1.1校准依据JJG 617-1996《数字温度指示调节仪》。
1.2校准环境条件温度（20±2）℃，相对湿度（45～75）%。
1.3校准标准及其主要技术参数本次校准采用的标准器是热工仪表校验仪，北京康斯特仪表科技股份有限公司制造，其主要技术参数如下：热电阻类型测量、输出范围（℃）给定准确度范围（℃）准确度（℃）测量输出2、3线制4线制Pt100-200-850-100-2000.140.090.09200-6000.250.150.15600-8500.340.210.211.4被校准对象及其技术参数被校数字温度指示调节仪量程为（0-600）℃，分辨力为0.001℃，准确度等级为0.5级。
1.5 校准方法采用输入被检点的标称温度值（0℃、100℃、200℃、300℃、400℃）进行校准的方法。
1.6 校准值不确定度评定的适用范围本次校准中不确定度的评定采用了合并样本偏差的方法，所以本次不确定度的评定结果适用于采用同一套计量标准在相同条件下进行校准示值基本相同的同类数字温度指示调节仪。
2数学模型根据JJG 617-1996《数字温度指示调节仪》计量检定规程的规定：△t=td -ts+tx式中：△t—仪表示值误差，℃；td—仪表显示的温度值，℃；ts—热工仪表校验仪输出的温度值，℃；tx—热工仪表校验仪的修正值，℃。
3灵敏系数=1=-1=-14各输入量的标准不确定度来源及评定方法被校准的数字温度指示调节仪校准值的标准不确定度u，其来源有：被校数字温度指示调节仪的测量重复性、数字温度指示调节仪的分辨力、校准用标准器溯源性、校准用标准器本身引入的标准确定度等。
数字温度指示调节仪表示值误差校准不确定度的评定
数字温度指示调节仪表示值误差的校准不确定度评定规范刘锰天津市检测技术研究所内容摘要：本文完整地提供了校准实验室，温度专业中的数字温度指示调节仪表示值误差的不确定度评定规范。
并对于数字温度指示调节仪表标准不确定度、合成标准不确定度、扩展不确定度的评定以及测量不确定度的报告与表示，给予了明确的论述。
关键词：数字温度指示调节仪表、示值误差、校准、不确定度 前言中国加入WTO 以后，实验室认可工作也成为从事校准工作部门的一种发展趋势，在实验室认可过程中最为重要的环节之一是各种专业不确定度的评定工作。
一切测量结果都不可避免地具有不确定度，而不确定度是一个全新的概念, 测量不确定度是表征被测量的真值所处量值范围的评定。
我们采用当前国际通行的观点和方法，使涉及校准的技术领域和部门，可以用统一的准则对测量结果及其质量进行评定、表示和比较。
测量不确定度评定的出现不仅是不同学科之间交往的需要，也是全球市场经济发展的需要。
测量不确定度可以包括许多分量，按其数值的评定方法可以归并成两类：A 类分量可根据测量列结果的统计分布进行估计，并可用实验标准差表征；B 类分量根据经验或其它信息进行估计，并可用假设存在的近似的“标准偏差”表征。
A 类分量与B 类分量可用通常合成方差的方法合成，所得的“标准偏差”称为合成标准不确定度。
合成标准不确定度按输出量Y 的估计值y 给出的符号为)(y u c ，y 通常采用量的符号。
合成标准不确定度确定后，将其乘以给定概率p 的包含因子p k ,从而得到扩展不确定度)(y u k U c p p •=。
可以期望在p U y -至p U y +的区间内，以概率p 包含了测量结果的可能值。
p k 与y 的分布有关，当可以按中心极限定理估计接近正态分布时，p k 采用t 分布临界值（或简称t 值）。
)(eff p p t k ν=，一般采用的p 值为99%和95%。
多数情况下，采用=p 95%。
由于不确定度使测量结果中存在无法修正的部分，它反映了被测量值的真值不能肯定的误差范围的一种评定。
数字温度指示调节仪测量不确定度评定
数字温度指示调节仪测量不确定度的评定1 概述1.1 测量依据JJG617-1996《数字温度指示调节仪检定规程》。
1.2 测量环境：温度（20±5）℃，相对湿度（40~75）%。
1.3 计量标准及主要技术要求：CST3005D 型热工仪表校验仪 1.4 被测对象：配热电偶数字温度指示调节仪（以下简称仪表）。
测量范围为（0~400）℃，分辨力为0.1℃，分度号为K ，精度等级为1级。
1.5 测量过程：用输入被检点标称电量值法进行检定，本文以300℃为例进行分析计算。
2 数学模型d s ie t t t K ⎛⎫∆=-- ⎪⎝⎭式中：t ∆—仪表示值误差；d t —仪表显示值；s t —热工仪表校验仪给出的温度值；e —补偿导线修正值；i K —热电偶特性曲线各温度测量点的斜率，可视为常数。
3 输入量的标准不确定度的评定3.1 输入量d t 的标准不确定度u （d t ）的评定输入量d t 的标准不确定度来源主要有两部分：测量重复性和仪表的分辨力。
3.1.1 测量重复性导致的标准不确定度u(1d t )的评定u(1d t )可以通过连续测量得到的测量列，采用A 类方法进行评定。
在被检仪表的300℃点上，用热工仪表校验仪进行连续重复测量l0次，测得数据如下：300.07，300.03，300.00，299.99，300.02，300.09，300.01，299.97，300.02，300.05 平均值为d t =300.03℃。
实验标准偏差：S =℃因此，u （1d t ）=0.037℃3.1.2 仪表分辨力导致的标准不确定度u(2d t )的评定u(2d t )可以采用B 类方法进行评定。
仪表分辨力b=0.1℃，区间半宽2ba ==0.05℃，在区间内可视为均匀分布，包含因子u(2d t 0.05℃。
3.1.3 输入量d t 的标准不确定度u （d t ）计算 由于1d t 与2d t 相互独立，因此u （d t ）=0.047℃3.2 输入量s t 的标准不确定度u （s t ）的评定输入量s t 的标准不确定度主要来源于标准器热工仪表校验仪准确度，可采用B 类方法进行评定。
数字式温湿度计校准误差测量不确定度分析
检测认证数字式温湿度计校准误差测量不确定度分析■ 张 蕾（沭阳县综合检验检测中心）摘 要：随着时代的发展，我国科学技术水平逐渐提升，在现实工作情境中数字式温湿度计在实践中的应用已经相当普遍，在工厂企业生产经营过程中的应用尤其广泛，因此，保证数字式温湿度计准确性非常重要，这需要通过校准来实现。
本文针对在校准过程中存在的不确定性进行分析，旨在解决数字式温湿度计的校准问题。
关键词：数字式温湿度计，校准结果，不确定度DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.18.028Analysis of Measurement Uncertainty of Calibration Error of DigitalHygrothermographZHANG Lei（Shuyang County Comprehensive Inspection and Testing Center）Abstract:With the development of the times, the level of science and technology in our country is gradually improving. The application of digital hygrothermograph in practice has been quite common, especially in the production and operation process of factories. Therefore, it is very important to ensure the accuracy of digital hygrothermograph, which needs to be realized by calibration. This paper analyzes the uncertainty in the calibration process and aims to solve the calibration problem of digital hygrothermograph.Keyword: digital hygrothermograph, calibration results, degree of uncertainty当前，温湿度计在生产过程中的应用十分普遍。
数字温度计示值误差测量结果不确定度评定
数字温度计示值误差测量结果不确定度评定
数字温度计示值误差测量结果的不确定度评定
【摘要】不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。
目前在检测检验中，对所使用的标准仪器设备是必须给出相应的不确定度，一方面便于使用它的人评定其可靠性，另一方面也增强了测量结果之间的可比性。
本文是对数字温度计示值误差为例，做一次完整的不确定度评定。
【关键词】不确定度数字温度计
1 研究不确定度的意义
误差和误差分析一直都是计量学领域的一个重要组成部分。
但是由于测量实验方法和实验设备的不完善，周围环境的影响，以及受人们认识能力所限等，测量和实验所得数据和被测量真值之间，不可避免地存在着差异，即误差。
目前，人们普遍认为，即使对完全已知或猜测的误差因素进行补偿、修正后，所得结果依然只能是被测量的一个估计值，即对如何用测量结果更好地表示被测量的值仍有怀疑。
这时，不确定度概念作为测量史上的一个新生事物出现了。
只有伴随不确定度的定量陈述，测量结果才可以说是完整的。
不确定度如果评定过大，会使用户认为现有的测量水平不能满足需要而去购买更加昂贵的仪器，导致不必要的投资，造成浪费，或对检定实验室的服务工作产生干扰；不确定度评定过小，会因要求过于严格对产品质量、生产加工造成危害，使企业蒙受经济损失。
所以测量不确定度必须正确评定。
2 不确定度原理。
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数字温度计示值误差测量结果的不确定度评定
【摘要】不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。
目前在检测检验中，对所使用的标准仪器设备是必须给出相应的不确定度，一方面便于使用它的人评定其可靠性，另一方面也增强了测量结果之间的可比性。
本文是对数字温度计示值误差为例，做一次完整的不确定度评定。
【关键词】不确定度数字温度计
1 研究不确定度的意义
误差和误差分析一直都是计量学领域的一个重要组成部分。
但是由于测量实验方法和实验设备的不完善，周围环境的影响，以及受人们认识能力所限等，测量和实验所得数据和被测量真值之间，不可避免地存在着差异，即误差。
目前，人们普遍认为，即使对完全已知或猜测的误差因素进行补偿、修正后，所得结果依然只能是被测量的一个估计值，即对如何用测量结果更好地表示被测量的值仍有怀疑。
这时，不确定度概念作为测量史上的一个新生事物出现了。
只有伴随不确定度的定量陈述，测量结果才可以说是完整的。
不确定度如果评定过大，会使用户认为现有的测量水平不能满足需要而去购买更加昂贵的仪器，导致不必要的投资，造成浪费，或对检定实验室的服务工作产生干扰；不确定度评定过小，会因要求过于严格对产品质量、生产加工造成危害，使企业蒙受经济损失。
所以测量不确定度必须正确评定。
2 不确定度原理
测量不确定度从词义上理解，意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数。
实际上由于测量不完善和人们的认识不足，所得的被测量值具有分散性，即每次测得的结果不是同一值，而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。
虽然客观存在的系统误差是一个不变值，但由于我们不能完全认知或掌握，只能认为它是以某种概率分布存在于某个区域内，而这种概率分布本身也具有分散性。
测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数，它不说明测量结果是否接近真值。
为了表征这种分散性，测量不确定度用标准〔偏〕差表示。
在实际使用中，往往希望知道测量结果的置信区间，因此，在本定义注1中规定：测量不确定度也可用标准〔偏〕差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽度表示。
为了区分这两种不同的表示方法，分别称它们为标准不确定度和扩展不确定度。
3 概述
数字温度计（digital thermometer）可以准确的判断和测量温度，以数字显示。
高精度的数字温度计在检测检验中被作为标器广泛使用，但作为标器就必须给出相应的不确定度，本文就是对数字温度计示值误差进行不确定度评定。
3.1 数字温度计测量依据
jjg76—2004《数字温度计》检定规程。
3.2 数字温度计测量环境
制冷恒温槽工作区温度均匀性a≤0.01℃，k=1；恒温油槽工作区温度均匀性a≤0.01℃，k=1。
3.3 数字温度计被测对象
以分辨率为1℃的数字温度计为例，评定在温度点-30℃，200℃的测量不确定度。
3.4 数字温度计测量方法
将数字温度计温度传感头部分置于恒温槽中，待示值稳定后，直接读取数字温度计表头示值。
4 数学模型
数字温度计的示值误差的数学模型为：
k=ks+δk
k——数字温度计示值（℃）；
ks-----标准水银温度计示值（℃）；
δk—示值误差（℃）。
5 标准不确定度分量评定
标准不确定度可以分为a类标准不确定度和b类标准不确定度，用对观测列的统计分析进行评定得出的标准不确定度称为a类标准不确定度，用不同于对观测列的统计分析来评定的标准不确定度称为b类标准不确定度。
5.1 a类标准不确定度ua 的评定
由数字温度计测量重复性引起的标准不确定度，测试数据及标准偏差如表1。
标准偏差根据公式求得：
-------每次实际测试值， -------平均值，νa= n-1=9。
5.2 b类标准不确定度ub的评定
由恒温槽温度不均匀性引入的装置不确定度，由恒温槽检定证书可知
ub=0.003，
估计△ub/ub=0.1，则kb=50（其不可靠程度取10%，自由度为50）。
6 标准不确定度分量一览
7 合成标准不确定度评定
输入量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可用下式得到：测点为-30℃：
=0.483℃
测点为200℃：
=0.422℃
8 有效自由度计算
由有效自由度计算公式：
则-30℃：veff=9
200℃：veff=9
9 计算扩展不确定度评定
取p=95%，veff=9，查t分布表得kp=2.262，则扩展不确定度按照公式：up=kpuc，
得到：-30℃：up=1.09℃
200℃：up=0.95℃
10 不确定度最后报告
测试点-30℃：
扩展不确定度up=1.09℃
（up由合成标准不确定度=0.483℃，按置信水准p=95%，自由度veff=9，所得t分布临界值——包含因子kp=2.262而得。
）
测试点200℃：
扩展不确定度up=0.95℃
（up由合成标准不确定度=0.422℃，按置信水准p=95%，自由度veff=9，所得t分布临界值——包含因子kp=2.262而得。
）
11 结语
本文完整的对数字温度计示值误差进行了不确定度评定，希望对有类似不确定度评定需要的提供借鉴。