阿贝折射仪检定不确定度分析

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  根据所测得的数据,对各项检定结果的测量不确定度分析如下:
  1.折射率测量示值误差检定的不确定度
  1.1测量重复性引起的标准不确定度(A类评定)
  对4种阿贝折射仪标准块,分别计算出其8个折射率测量值的实验标准差:
  sj(n)=■ (i=1-8,j=1-4)
  则各阿贝折射仪标准块8个折射率测量值的平均值值实验标准差:
  sj(■)=sj(n)/■   (j=1-4)
  取最大值作为测量重复性引起的标准不确定度,即
  u1=1.5×10-4
  1.2阿贝折射仪标准块折射率标准值引入的标准不确定度(B类评定)
  阿贝折射仪标准块的折射率标准值是由上级标准给出的约定真值,属B类不确定度分量。
  已知阿贝折射仪标准块的折射率不确定度为5×10-5(k=3),折射仪标准块折射率标准值引入的标准不确定度u2
  u2=5×10-5/3=1.7×10-5
  1.3环境温度引入的标准不确定度 (B类评定)
  阿贝折射仪标准块的折射率受温度变化影像的分析如下:
  在四种标准块中,折射率(nD)温度系数最大的是ZF2,其值为61×10-7。由于检定环境温度控制为(20±3)℃,所以温度变化仪器的折射率测量变化量最大值:
  u3=△n/■=■=0.73×10-5
  此项服从三角分布,则由于温度变化一如的标准不确定度
  1.4合成标准不确定度
  以上分量相互独立,故合成标准不确定度uc
  uc=(u■■+u■■+u■■)■
  =〔(1.5×10-4)2+(1.7×10-5)2+(0.73×10-5)2〕1/2
  =1.6×10-4
  1.5扩展不确定度
  折射率测量示值误差检定的扩展不确定度U等于合成标准不确定度与包含因子k=2之积
  U=6.0×10-5  (k=2)
  2.平均色散测量示值误差检定的不确定度分析
  2.1测量重复性引起的标准不确定度(A类评定)
  对4种阿贝折射仪标准块,分别计算出其8个Z值的实验标准差
  sj(Z)=■    (i=1~8,j=1~4)
  其平均值的实验标准差
  由于nF-nc=A+Bσ
  用测量的折射率nD值和Z值,在仪器所配说明书后的色散表中(注:不同仪器所配的色散表不同),查出相应的参数值A、B和ó
  式中:C—常数(友色散表查出);
  kFC—斜率;kFC=△σ/△Z(由色散表算出)
  有u(nF-nC)=Bu(σ)=BkFCu(Z)
  其中 u(Z)=sj(■)
  取4种阿贝折射仪标准块中Sj(■)的最大值Sm(■),来计算侧来那个重复性引起的平均色散的标准不确定度 ,即:
  u1=1.2×10-4
  2.2阿贝折射仪标准块平均色散标准值引入的标准不确定度u2(B类评定)
  阿贝折射仪标准块的平均色散标准值石油上级标准给出的约定真值 ,B类不确定度分量。
  已知阿贝折射仪标准块平均色散不确定度为7×10-5/3=2.3×10-5则由阿贝折射仪标准折射率标准值引入的标准不确定度
  2.3环境温度一如的标准不确定度u3(B类评定)
  阿贝折射仪标准块的平均色散受温度变化影像的分析如下:
  在四种标准块中,平均色散(nF-nC)温度系数最大的是ZF2,其值为24×10-7
  由于减检定环境温度控制为(20±3)℃,所以温度变化引起的平均色散测量变化量最大值
  △(nF-nC)=24×10-7×3=0.72×10-5
  此项服从三角分布,则由于温度变化一如标准不确定度u3
  u3=△(nF-nC)/■=0.72×10-5/■=0.3×10-5
  2.4合成标准不确定度
  以上分量相互独立,故合成标准不确定度uc
  uc=(u■■+u■■+u■■)
  =1.2×10-42+(2.3×10-5)2+0.3×10-521/2=1.2×10-4
  2.5扩展不确定度
  平均色散测量示值误差检定的扩展不确定度U等于合成标准不确定度与包含因子k=2之积
  U=2.4×10-4(k=2)■
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