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[摘 要]温度计，是测温仪器的总称，可以准确的判断和测量温度。温度计被广泛地用于科学研究、工业计量检测、医疗等社会生活的各个领域，是国家温度量值传递体系的重要一环，在温度量值传递中起重要作用。本文介绍了水银温度计标准装置、测量依据、测量方法，并建立了数学模型，分析了不确定度的来源，进行了标准不确定度的评定，计算出了装置的合成不确定度和扩展不确定度。
[关键词]温度计恒温槽灵敏系数测量重复性
中图分类号：P413 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）45-0077-01
标准偏差标准装置标准不确定度扩展不确定度
一.概述
1.水银温度计是利用水银在感温泡和毛细血管内的热胀冷缩原理来测量温度的。水银温度计标准装置，对及时有效全面地开展温度计量器具的量值传递，保证量值统一，保障产品质量具有重要作用。该装置负责传递（-60～300）℃的各种工业用玻璃液体温度计及相应仪表的量值传递。
2.该装置由标准水银温度计（7支）、标准汞铊温度计（2支）、低温恒温槽、标准水槽和标准油槽等组成。采用比较测量法，即把被检温度计与标准温度计相比较，再按检定规程的要求计算出相应的误差。
3.测量依据：JJG161-2010标准水银温度计检定规程。
4.测量方法：采用比较法进行测量。即将标准温度计与被测温度计同时垂直置于恒温槽中，待示值稳定后，分别读出标准温度计与被测温度计的示值，通过求得平均值后，算出示值修正值。
5.数学模型：实际温度t实=示值t+修正值tc
6.灵敏系数Ci：C1=1C2=1
7.不确定度：与测量结果相关的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。注：（1）此参数可以是标准偏差（或其倍数），也可以是说明了置信水平的区间半宽度。（2）测量不确定度一般由多个分量组成。（3）不确定度的所有分量均對被测量值的分散性有贡献，包括由系统影响引起的，如与修正值或参考标准有关的分量。在测量过程的控制中，所用的计量保证方案和计量保证方法，都是要保证完备和合理地评定其测量结果及其不确定度，以满足计量校准和测试的要求。正确理解不确定度含义，掌握好不确定度的评定方法，对提高计量和测试的质量与管理水平有着重要的意义。
8.不确定度来源：（1）被测温度计测量重复性引起的标准不确定度 ：（标准不确定度A类评定）（2）标准水银温度计的不确定度 ：（标准不确定度B类评定）（3）温场不均匀性引入的不确定度 ：（标准不确定度B类评定）（4）温度计读数引入的不确定度 ：（标准不确定度B类评定）（5）温场的波动性引入的不确定度 （标准不确定度B类评定）
9.不确定度分类：（1）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类标准不确定度评定，用实验标准偏差来表征。（2）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。它是用实验或其他信息来估计，含有主观鉴别的成分。（3）当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差算得的标准不确定度，称为合成标准不确定度。（4）扩展不确定度是确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。
10.不确定度应用领域：（1）建立、保存和比较国际和国家的计量标准和标准物质（2）计量认证、计量确认、质量认证及实验室认可的活动（3）测量仪器的校准和检定（4）生产过程中的质量保证与控制，以及产品的检验和测试。（5）科学研究与工程领域内的测量，以及与贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境监测及资源测量等。（6）以上评定测量结果的场合，可以广义理解为对试验、测量方法、复杂部件和系统的概念设计和理论分析。
二：不确定度的评定
1. A类标准不确定度的评定
对标准水银温度计在100℃进行重复10次测量，测量值如下：
则算数平均值： ℃，贝塞尔公式计算实验标准偏差S=0.0082℃，实际测量时，每个定点检测10次，标准不确定度：
℃， 的自由度为： =n-1=9
2. B类标准不确定度的评定
（1）标准水银温度计的不确定度 的评定：在300℃时，标准水银温度计示值修正值的不确定度为 ℃，即：U=0.06℃，P=99%，取包含因子KP=2.576
则标准不确定度为： ℃
估计不可靠程度（1-P）为0.10，自由度为 。
（2）温场不均匀性引入的不确定度 的评定：恒温槽工作区温差不均匀性引入的不确定度，以恒温油槽工作区的最大温差≤0.02℃进行考虑。在区间内可认为服从均匀分布，故标准不确定度 为： ℃估计不可靠程度（1-P）为0.10，则自由度 。
（3）温度计读数引入的不确定度 的评定：通过望远镜读数可估读至温度计分度值的1/10，即0.01℃；用其作为区间半宽，在区间内可认为服从均匀分布，故标准不确定度 为： ℃，估计不可靠程度（1-P）为0.20，则自由度 。
（4）温场的波动性引入的不确定度 的评定：恒温槽工作区温场的波动性引入的不确定度，以恒温油槽说明书中相关技术指标来考虑，工作区的恒温波动性优于±0.01℃/15min。假设均匀分布，则：
℃
根据对本装置不确定度的评定和验证结果，该装置稳定可靠，能够满足建标要求，可开展测量范围在（-60～300）℃之间的各种温度计及相关仪表的检定工作。
参考文献
[1]JJF1033-2016计量标准考核规范
[2]JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示
[3]JJG130-2011工作用玻璃液体温度计检定规程
[4]JJG161-2010标准水银温度计检定规程
[关键词]温度计恒温槽灵敏系数测量重复性
中图分类号：P413 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）45-0077-01
标准偏差标准装置标准不确定度扩展不确定度
一.概述
1.水银温度计是利用水银在感温泡和毛细血管内的热胀冷缩原理来测量温度的。水银温度计标准装置，对及时有效全面地开展温度计量器具的量值传递，保证量值统一，保障产品质量具有重要作用。该装置负责传递（-60～300）℃的各种工业用玻璃液体温度计及相应仪表的量值传递。
2.该装置由标准水银温度计（7支）、标准汞铊温度计（2支）、低温恒温槽、标准水槽和标准油槽等组成。采用比较测量法，即把被检温度计与标准温度计相比较，再按检定规程的要求计算出相应的误差。
3.测量依据：JJG161-2010标准水银温度计检定规程。
4.测量方法：采用比较法进行测量。即将标准温度计与被测温度计同时垂直置于恒温槽中，待示值稳定后，分别读出标准温度计与被测温度计的示值，通过求得平均值后，算出示值修正值。
5.数学模型：实际温度t实=示值t+修正值tc
6.灵敏系数Ci：C1=1C2=1
7.不确定度：与测量结果相关的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。注：（1）此参数可以是标准偏差（或其倍数），也可以是说明了置信水平的区间半宽度。（2）测量不确定度一般由多个分量组成。（3）不确定度的所有分量均對被测量值的分散性有贡献，包括由系统影响引起的，如与修正值或参考标准有关的分量。在测量过程的控制中，所用的计量保证方案和计量保证方法，都是要保证完备和合理地评定其测量结果及其不确定度，以满足计量校准和测试的要求。正确理解不确定度含义，掌握好不确定度的评定方法，对提高计量和测试的质量与管理水平有着重要的意义。
8.不确定度来源：（1）被测温度计测量重复性引起的标准不确定度 ：（标准不确定度A类评定）（2）标准水银温度计的不确定度 ：（标准不确定度B类评定）（3）温场不均匀性引入的不确定度 ：（标准不确定度B类评定）（4）温度计读数引入的不确定度 ：（标准不确定度B类评定）（5）温场的波动性引入的不确定度 （标准不确定度B类评定）
9.不确定度分类：（1）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类标准不确定度评定，用实验标准偏差来表征。（2）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。它是用实验或其他信息来估计，含有主观鉴别的成分。（3）当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差算得的标准不确定度，称为合成标准不确定度。（4）扩展不确定度是确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。
10.不确定度应用领域：（1）建立、保存和比较国际和国家的计量标准和标准物质（2）计量认证、计量确认、质量认证及实验室认可的活动（3）测量仪器的校准和检定（4）生产过程中的质量保证与控制，以及产品的检验和测试。（5）科学研究与工程领域内的测量，以及与贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境监测及资源测量等。（6）以上评定测量结果的场合，可以广义理解为对试验、测量方法、复杂部件和系统的概念设计和理论分析。
二：不确定度的评定
1. A类标准不确定度的评定
对标准水银温度计在100℃进行重复10次测量，测量值如下：
则算数平均值： ℃，贝塞尔公式计算实验标准偏差S=0.0082℃，实际测量时，每个定点检测10次，标准不确定度：
℃， 的自由度为： =n-1=9
2. B类标准不确定度的评定
（1）标准水银温度计的不确定度 的评定：在300℃时，标准水银温度计示值修正值的不确定度为 ℃，即：U=0.06℃，P=99%，取包含因子KP=2.576
则标准不确定度为： ℃
估计不可靠程度（1-P）为0.10，自由度为 。
（2）温场不均匀性引入的不确定度 的评定：恒温槽工作区温差不均匀性引入的不确定度，以恒温油槽工作区的最大温差≤0.02℃进行考虑。在区间内可认为服从均匀分布，故标准不确定度 为： ℃估计不可靠程度（1-P）为0.10，则自由度 。
（3）温度计读数引入的不确定度 的评定：通过望远镜读数可估读至温度计分度值的1/10，即0.01℃；用其作为区间半宽，在区间内可认为服从均匀分布，故标准不确定度 为： ℃，估计不可靠程度（1-P）为0.20，则自由度 。
（4）温场的波动性引入的不确定度 的评定：恒温槽工作区温场的波动性引入的不确定度，以恒温油槽说明书中相关技术指标来考虑，工作区的恒温波动性优于±0.01℃/15min。假设均匀分布，则：
℃
根据对本装置不确定度的评定和验证结果，该装置稳定可靠，能够满足建标要求，可开展测量范围在（-60～300）℃之间的各种温度计及相关仪表的检定工作。
参考文献
[1]JJF1033-2016计量标准考核规范
[2]JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示
[3]JJG130-2011工作用玻璃液体温度计检定规程
[4]JJG161-2010标准水银温度计检定规程