工作密度片密度示值測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

陳楊　歐陽(yáng)星星

摘 要：黑白密度計(jì)多采用模擬電路設(shè)計(jì)，由于電源波動(dòng)以及其它沖擊對(duì)元件工作狀態(tài)的影響，其計(jì)量特性容易發(fā)生改變，因此需經(jīng)常進(jìn)行校準(zhǔn)/檢定，密度片的量值準(zhǔn)確性與不確定度評(píng)定在量值傳遞中尤為重要。

關(guān)鍵詞：工作密度片；校準(zhǔn)；不確定度

一、概述

黑白密度片是用于檢定和校準(zhǔn)各類透射式光密度計(jì)的密度示值的計(jì)量器具，其依據(jù)均勻性、密度極差、不確定度和年變化量分為基準(zhǔn)密度片、標(biāo)準(zhǔn)密度片和工作密度片，其中工作密度片常為透射式密度計(jì)配套部件，多用于密度計(jì)計(jì)量特性發(fā)生改變時(shí)自行校準(zhǔn)，現(xiàn)以DV-8工作密度片標(biāo)稱值為1.93D和3.76D兩級(jí)為例評(píng)定工作密度片測(cè)量結(jié)果的不確定度。

1、檢定依據(jù)：JJG452-2006《黑白密度片》

2、環(huán)境條件：溫度（15～35）℃，相對(duì)濕度20%～80%。

3、測(cè)量方法：采用標(biāo)準(zhǔn)密度片校準(zhǔn)黑白密度計(jì)并制出黑白密度計(jì)校準(zhǔn)表，然后檢定工作密度片，每級(jí)測(cè)量三次并取平均值作為該級(jí)最后密度示值。

二、數(shù)學(xué)模型

四、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分析及評(píng)定

（一）工作密度片測(cè)量引入的不確定度分量

1、黑白密度計(jì)測(cè)量工作密度片的重復(fù)性引入的不確定度分量

用黑白密度計(jì)對(duì)DV-8工作密度標(biāo)稱值為1.93D和3.76D分別測(cè)量10次，其測(cè)量結(jié)果分別為1.928、1.935、1.930、1.935、1.936、1.934、1.934、1.933、1.931、1.930和3.770、3.768、3.772、3.774、3.768、3.771、3.770、3.768、3.771、3.769。

2、工作作密度片的均勻性引入的不確定度分量

用黑白密度計(jì)測(cè)量工作密度片的均勻性，數(shù)據(jù)見表1。

此項(xiàng)不確定度以最大差異計(jì)算，故自由度

3、以上二項(xiàng)合成

（二）示值修正值引入的不確定度分量

1、標(biāo)準(zhǔn)密度片的量值溯源不確定度引入的不確定度分量

標(biāo)準(zhǔn)密度片由國(guó)家標(biāo)物中心給出，其證書顯示量值溯源不確定度為（k=2），

故，

自由度：

2、黑白密度計(jì)分辨率引入的不確定度分量

CR401型黑白密度計(jì)分辨率為0.001D，均勻分布，則：

自由度：

3、黑白密度計(jì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)密度片的重復(fù)性引入的不確定度分量

用黑白密度計(jì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)密度片密度值約為2.0和4.0的級(jí)次分別測(cè)量10次，然后利用貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，其測(cè)量結(jié)果分別為1.839、1.841、1.841、1.843、1.839、1.840、1.838、1.840、1.841、1.840和3.834、3.836、3.835、3.835、3.833、3.837、3.835、3.836、3.834、3.836。

則：

由于規(guī)程定，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)取三次結(jié)果的平均值作為最終值，則可得到：

故，

自由度：I

4、以上三項(xiàng)合成

五、標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量及相關(guān)信息表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量及相關(guān)信息表見表2。

六、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量互不相關(guān)，則有：

七、擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

測(cè)量值接近正態(tài)分布，取置信概率，查t分布表可以得出：

當(dāng)D=1.93時(shí)：

當(dāng)D=3.76時(shí)：

八、測(cè)量不確定度報(bào)告

此工作密度片的測(cè)量不確定度為：

當(dāng)D=1.93時(shí)：測(cè)量值1.933，。

當(dāng)D=3.76時(shí)：測(cè)量值3.770，。

參考文獻(xiàn)：

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[2]何健.工作密度計(jì)測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定[J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察，2013（4）：225-225.

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