氧彈熱量計(jì)熱值誤差不確定度評(píng)定

【摘 要】 本文通過對(duì)氧彈熱量計(jì)的熱值測(cè)量重復(fù)性、苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)以及天平稱重引入的相關(guān)不確定度分量進(jìn)行計(jì)算，對(duì)氧彈熱量計(jì)的熱值測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了不確定度評(píng)定。

【關(guān)鍵詞】 氧彈熱量計(jì) 不確定度 評(píng)定

1 概述

1.1測(cè)量依據(jù)

JJG 672-2001《氧彈熱量計(jì)》檢定規(guī)程

1.2測(cè)量用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備

苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：標(biāo)稱值為26459J/g，不確定度為0.1%（k=2）；電子天平：分度值為0.1mg。

1.3測(cè)量對(duì)象

氧彈熱量計(jì)

1.4測(cè)量原理

在符合規(guī)程要求的環(huán)境條件下，用氧彈熱量計(jì)測(cè)量苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熱值。測(cè)量值與苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)熱值之差即為氧彈熱量計(jì)的熱值誤差。

2 數(shù)學(xué)模型及靈敏系數(shù)

2.1數(shù)學(xué)模型

[ΔQ][=Q-QS]

式中：[ΔQ]——氧彈熱量計(jì)的熱值誤差（J/g）；[Q]——苯甲酸熱值測(cè)量值的平均值（J/g）；[QS]——苯甲酸的標(biāo)準(zhǔn)熱值（J/g）。

2.2靈敏系數(shù)

[uc2（ΔQ）][=c12u2（Q）+c22u2（QS）]

靈敏系數(shù)：[c1=?ΔQ?Q=1]，[c2=?ΔQ?QS=-1]

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

3.1輸入量[Q]引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[u（QS）]

輸入量[Q]的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要由測(cè)量重復(fù)性引入，使用苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)一臺(tái)型號(hào)為SDACM5000的氧彈熱量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)（每次稱重約1.0g），結(jié)果如下：

標(biāo)準(zhǔn)偏差：s=22.00J/g

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：[u（Q）=22.00J/g5]=9.84J/g

3.2輸入量[QS]引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[u（QS）]

3.2.1苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[urel（Qs1）]

苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出的不確定度為0.1%（k=2），

則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：[urel（Qs1）=0.1%2]

3.2.2天平稱量苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[urel（Qs2）]

電子天平的最大允許誤差為0.5mg，規(guī)程要求標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱樣量約為1.0000g，則電子天平的相對(duì)誤差為=0.05%，設(shè)其為均勻分布，則電子天平稱量苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

[urel（Qs2）][=0.05%3=0.029%]

以上兩項(xiàng)相互獨(dú)立，所以：

[urel（Qs）][=urel2（Qs1）+urel2（Qs2）=0.058%]

[u（Qs）=urel（Qs）×Qs=0.058%×26459]J/g[=15.35]J/g

3.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

以上各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量互不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

[uc（Qs）=c12u2（Q）+c22u2（Qs）=18.24]J/g

5 擴(kuò)展不確定度

取包含因子[k=2]，則擴(kuò)展不確定度

[U（ΔQ）=k?uc（ΔQ）]=36.48J/g≈37J/g

6 報(bào)告

熱值誤差：[ΔQ]=50.2J/g

熱值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度：[U（ΔQ）]=37J/g；k=2。