KJL KJL/QCBP107-2006
水泥净浆搅拌机时间示值
测量结果的不确定度评定书
编制:海 宁
审核:杨志刚
批准:克尤木
2003年2月14日发布 2003年2月14日实施
喀什地区计量检定所
水泥净浆搅拌机时间示值的不确定度评定 1 概述
1.1测量方法:依据JJG(建材)104—1994《水泥净浆搅拌机检定
》。 1.2环境条件:应保持清洁,周围无腐蚀性气体。电源电压的波动不超过?10%。 1.3测量
:石英电子秒表,测量范围:0.01s,9h59min59.99s,分辨率为0.01s。 1.4被测对象:检定水泥净浆搅拌机的搅拌工作时间,测量范围搅拌慢速时间为120s,
最大允许误差为?3s;停拌时间为15s,最大允许误差为?1s;快速时间为120s,
最大允许误差为?3s。
1.5测量过程:在
环境条件下,使用石英电子秒表直接对常规水泥净浆搅拌机的搅
拌工作时间的控制时间进行测量。得到与《水泥净浆搅拌机检定规程》/产品说明
书中相对应的控制时间示值(搅拌工作时间应在负载情况下检定),该过程连续进
行2次,2次示值的算术平均值即为该控制时间的实际检定值。2次平均值与检定
规程中对应的搅拌工作时间进行对比,即得该测量点的示值误差。 1.6评定结果的使用:
在符合上述条件的测量结果,且常规被检控制时间在9h59m59.99s以内,一般可直接使用本不确定度的评定结果,其他可使用本不确定度的评定方法。 2 建立数学模型
2.1数学模型
T,T,to
式中: T —搅拌机时间控制器显示值;
T—石英电子秒表标准示值; o
t —搅拌机时间控制器的示值误差。
2.2灵敏系数 T, c,,11To,
,T c,,12,t
2.3传播律公式
因为各输入量彼此独立不相关,所以: 22,,,T,T,, 222,,,,u(T),,u(T),,u(t),c,u(T),c,u(t)coo,,,,12,T,t,,o,,
3 输入量的标准不确定度评定及其相应自由度
3.1 输入量t的标准不确定度u(t)的评定
输入量t的标准不确定度u(t)在测量过程中,由被测时间控制器的测量重复性所引起的,采用A类方法进行评定。
用石英电子秒表对一台常规水泥净浆搅拌机的慢速工作控制时间120s进行测量,连续测量10次,得到测量列如表1所示。
表 1 单次测量值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 序号
-0.23 -0.15 -0.31 -0.24 -0.30 -0.25 -0.18 -0.14 -0.08 -0.26 示值 t(s)
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n1
t,t,,0.214s其算数平均值为 ,i,1ni2t,t,,,i单次实验标准差 s,,0.074s1n,1
另选择两台水泥净浆搅拌机,分别对其快速工作控制时间120s及停拌控制时间15s
的示值进行检定,各在重复性条件下测量10次,得到2组测量列,如表2:
表2 2组测量值
0.23 0.19 0.08 0.13 0.24 0.35 0.31 0.30 0.21 0.17 快速时间(s)
0.23 0.15 0.21 0.20 0.19 0.07 0.17 0.30 0.21 0.19 停拌时间(s)
分别按上述方法计算得到单次实验标准差为:s,0.084,s,0.059s。 23合并样本标准差:
222m110.074,0.084,0.0592222 ,,s,s,s,s,s,,0.073(s),pj123m33,j1
sp又因为s的标准差小于,所以可以使用s。 jp4
实际测量情况,在重复条件下连续测量2次,以该2次测量值的算术平均值作为测
sp量结果,可得到: u(t),,0.052s
2
自由度为 =m(n,1),3×(10,1),27 ,t
TT3.2输入量的标准不确定度u()的评定 oo
TT3.2.1输入量的不确定度u()主要来源于由石英电子秒表的分辨率导致的不确定o1o1
度。采用B类方法进行评定。
石英电子秒表的分辨率为?.01s,,该误差为均匀分布,则
0.01su,,0.0058s To13
,,50其可靠性约为90,,即不可靠性为10,,则自由度为 To13.2.2输入量T的不确定度u(T)主要来源于由人员操作石英电子秒表而导致的不确定o2o2
度。
由于在实际测量过程中人员操作石英电子秒表时有个反映时间,形成动作误差,
其最大值约为?0.3s,属于均匀分布,则其不确定度为:
0.3s u(T),,0.173so23
,,12其可靠性约为80,,即不可靠性为20,,则自由度为 To2
TT3.2.3输入量的标准不确定度u()为: oo
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2222u(T),u(T),u(T),0.058,0.173,0.173s ooo12
其自由度为:
44uTO()0.173,T,,,12 o4444uTuTOO()()0.00580.17312,,4,,5012TTO2O1
4 标准不确定度汇总表
输入量的标准不确定度汇总于表3,
表3 标准不确定度汇总表
c,u(x)标准不确定度分量 标准不确定度 ii不确定度来源 v cii(s) u(x) i(s)
u(t)搅拌机时间控制器示值重复性 1 0.052 27 0.052
,,uT石英电子秒表读数的不准确 O1 0.173 12 0.183
秒表的分辨率 u(T) 0.058 0.0058 50 o1
秒表的人员操作误差 u(T) 0.173 0.173 12 o2
5 合成标准不确定度评定
5.1 合成标准不确定度的计算
r输入量、r彼此独立互不相关,所以合成标准不确定度可用下式表示为
222 ,,,,u(T),c,u(T),c,u(t)cO12
22 u(T),(0.052,0.183),0.18s5.2韦尔奇,萨特思韦特公式算得有效自由度v eff
合成标准不确定度的有效自由度v按下式计算: eff
4 cu(T),eff,44o,,cu(T),,cu(t)12,,,Tto40.18计算可得: ,,,14eff440.0520.173,
27146 扩展不确定度的确定
6.1 取置信概率p = 95%,按有效自由度v查t分布表,得 eff
k=t(14)=2.14 p95
6.2 扩展不确定度U的计算
U= k?u(T)=2.14×0.18s,0.39s 95p
7 测量结果不确定度的
与表示
水泥净浆搅拌机时间控制示值测量结果的扩展不确定度为:
U= 0.38s v= 14 95 eff 8 校准测量能力
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8.1输入量t的标准不确定度u(t)的评定(A类)
选一件较稳定、重复性比较好的水泥净浆搅拌机,检定水泥净浆搅拌机的搅拌工作时间,测量范围搅拌慢速时间为120s,最大允许误差为?3s;停拌时间为15s,最大允许误差为?1s;快速时间为120s,最大允许误差为?3s。
在重复性条件下连续测量10次并上述方法、步骤得到输入量、输出量的A类、B类不确定度及扩展不确定度,汇总后得到8.2一览表。
8.2 各校准点的最佳校准能力评定一览表
不确定度 不确定度 合成不确 最佳校准 校准点 分量包含 分量 定度 测量能力(s) 10次测量结果因子k (s) Tu() U u(t) Uc(t) o
120.24,120.28,120.26,120.30,
慢速120s 120.26,120.28,120.28,120.26, 0.027s 0.173s 0.18s 0.36s 2
120.26,120.26
15.12,15.10,15.11,15.11,
0.008s 0.173s 0.17s 0.34s 2 停拌15s 15.12,15.12,15.12,15.11,
15.10,15.10
120.24,120.28,120.26,120.30,
0.020s 0.173s 0.17s 0.34s 2 快速120 120.26,120.30,120.28,120.26,
120.26,120.30
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