工作密度片密度示值測量結果的不確定度評定

陳楊　歐陽星星

摘 要：黑白密度計多采用模擬電路設計，由于電源波動以及其它沖擊對元件工作狀態的影響，其計量特性容易發生改變，因此需經常進行校準/檢定，密度片的量值準確性與不確定度評定在量值傳遞中尤為重要。

關鍵詞：工作密度片；校準；不確定度

一、概述

黑白密度片是用于檢定和校準各類透射式光密度計的密度示值的計量器具，其依據均勻性、密度極差、不確定度和年變化量分為基準密度片、標準密度片和工作密度片，其中工作密度片常為透射式密度計配套部件，多用于密度計計量特性發生改變時自行校準，現以DV-8工作密度片標稱值為1.93D和3.76D兩級為例評定工作密度片測量結果的不確定度。

1、檢定依據：JJG452-2006《黑白密度片》

2、環境條件：溫度（15～35）℃，相對濕度20%～80%。

3、測量方法：采用標準密度片校準黑白密度計并制出黑白密度計校準表，然后檢定工作密度片，每級測量三次并取平均值作為該級最后密度示值。

二、數學模型

四、標準不確定度的分析及評定

（一）工作密度片測量引入的不確定度分量

1、黑白密度計測量工作密度片的重復性引入的不確定度分量

用黑白密度計對DV-8工作密度標稱值為1.93D和3.76D分別測量10次，其測量結果分別為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

用黑白密度計測量工作密度片的均勻性，數據見表1。

此項不確定度以最大差異計算，故自由度

3、以上二項合成

（二）示值修正值引入的不確定度分量

1、標準密度片的量值溯源不確定度引入的不確定度分量

標準密度片由國家標物中心給出，其證書顯示量值溯源不確定度為（k=2），

故，

自由度：

2、黑白密度計分辨率引入的不確定度分量

CR401型黑白密度計分辨率為0.001D，均勻分布，則：

自由度：

3、黑白密度計測量標準密度片的重復性引入的不確定度分量

用黑白密度計對標準密度片密度值約為2.0和4.0的級次分別測量10次，然后利用貝塞爾公式計算標準偏差，其測量結果分別為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：

由于規程定，每個測量點取三次結果的平均值作為最終值，則可得到：

故，

自由度：I

4、以上三項合成

五、標準不確定度分量及相關信息表

標準不確定度分量及相關信息表見表2。

六、合成標準不確定度

各標準不確定度分量互不相關，則有：

七、擴展不確定度的評定

測量值接近正態分布，取置信概率，查t分布表可以得出：

當D=1.93時：

當D=3.76時：

八、測量不確定度報告

此工作密度片的測量不確定度為：

當D=1.93時：測量值1.933，。

當D=3.76時：測量值3.770，。

參考文獻：

[1]肖亮，張露妍.工作黑白密度片的測量結果不確定度評定[J].工業計量，2012（S1）：180-181.

[2]何健.工作密度計測量結果不確定度評定[J].商品與質量·學術觀察，2013（4）：225-225.

[3]李紅，鄭煥云，原雯.密度計示值誤差測量結果的不確定度評定[J].計量技術，2011（11）：75-77.

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