混凝土碳化试验箱示值误差测量不确定度评定

混凝土碳化试验箱示值误差测量不确定度评定

黄文虎

阜阳市计量测试研究所  236000

摘要:依照JJF1059.1-2012《测量不确定度评定及表示》等技术标准，在规定的条件下，用混凝土碳化试验箱校准装置对性能稳定的混凝土碳化试验箱的温度和湿度和二氧化碳浓度分别进行10次重复性测量，根据它们的数学模型，进行标准不确定度的A类和B类评定，进而评定出试验箱温度偏差和相对湿度偏差和二氧化碳浓度偏差的测量结果不确定度。

关键词：不确定度

混凝土碳化试验箱温度偏差测量不确定度评定

1.1概述

用温度分辨力：0.01℃,扩展不确定度U=0.08℃(k=2)的温场测量记录仪，对温度分辨力：0.1℃,校准点：20℃的混凝土碳化试验箱进行校准，试验箱温度设定值：20℃；开启运行，待试验箱温度达到设定值并稳定后，开始记录试验箱的温度示值及各布点温度，共记录10组数据。

1.2  测量模型

温度偏差公式：

式中：

——温度偏差，℃；

——各测量点最高温度，℃；

——设定温度，℃。

1.3  灵敏系数

和相互独立，因而得：

， 

1.4  标准不确定度评定

1.4.1  被校仪器测量重复性引入的标准不确定度分量

在20℃校准点重复测量10次，测量结果见表1.1：

表1.1 

则，=0.02℃

1.4.2  标准器分辨力引入的标准不确定度分量

标准器温度分辨力0.01℃,区间半宽为0.005℃,服从均匀分布，则分辨力引入的标准不确定度分量：

℃

1.4.3  标准器校准结果引入的不确定度分量

其扩展不确定度为0.08℃,k=2，则引入的标准不确定度分量：

1.4.4  标准器稳定性引入的标准不确定度分量

其相邻两次校准温度最大变化0.10℃，按均匀分布，引入的标准不确定度分量：

1.5  标准不确定度分量汇总表见表1.2

表1.2 

1.6  合成标准不确定度

由于、、、相互独立，则合成标准不确定度按下式计算：

0.075℃

1.7  扩展不确定度

取包含因子k=2，温度偏差扩展不确定度为：

混凝土碳化试验箱湿度偏差测量不确定度评定

2.1 概述

用湿度指示分辨力：0.1%RH,扩展不确定度U=1.6%RH(k=2)的湿度标准器对湿度指示分辨力：1%RH,校准点：70%RH的试验箱进行校准，试验箱湿度设定值：70%RH；开启运行。待试验箱达到湿度设定值并稳定后，开始记录试验箱的湿度示值及各布点湿度，共记录10组数据。

2.2  测量模型

湿度偏差公式：

式中：

——湿度偏差，%RH ；

——各测量点最高湿度，%RH；

——设定湿度，%RH。

2.3  灵敏系数

和相互独立，因而得：

， 

2.4  标准不确定度评定

2.4.1  被校仪器测量重复性引入的标准不确定度分量

在70%RH校准点重复测量10次，测量结果见表2.1：

表2.1

则，=0.20%RH

2.4.2  标准器分辨力引入的标准不确定度分量

其湿度分辨力0.1%RH,区间半宽为0.05%RH,服从均匀分布，则分辨力引入的标准不确定度分量：

2.4.3  标准器校准结果引入的不确定度分量

其扩展不确定度为1.6%RH,k=2，则引入的标准不确定度分量：

2.4.4  标准器稳定性引入的标准不确定度分量

其相邻两次校准湿度最大变化0.5%RH，按均匀分布，由此引入的标准不确定度分量：

2.5  标准不确定度分量汇总表见表2.2

表2.2

2.6  合成标准不确定度

由于、、、相互独立，则合成标准不确定度按下式计算：

2.7  扩展不确定度

取包含因子k=2，湿度偏差扩展不确定度为：

混凝土碳化试验箱二氧化碳浓度偏差测量不确定度评定

3.1 概述

用二氧化碳浓度分辨力：0.1%,扩展不确定度U=0.4%(k=2)的二氧化碳气体浓度测定仪对二氧化碳浓度分辨力：0.1%,校准点：20%的混凝土碳化试验箱进行校准，试验箱二氧化碳浓度设定值：20%；开启运行，待达到设定值并稳定后，开始记录试验箱的二氧化碳浓度值及各布点二氧化碳浓度值，共记录10组数据。

3.2  测量模型

二氧化碳浓度偏差公式：

式中：

——二氧化碳浓度偏差，% ；

——各测量点最高二氧化碳浓度，%；

——试验箱设定二氧化碳浓度，%。

3.3  灵敏系数

和相互独立，因而得：

， 

3.4  标准不确定度评定

3.4.1  被校仪器测量重复性引入的标准不确定度分量

在20%校准点重复测量10次，测量结果见表3.1：

表3.1 

则，=0.14%

3.4.2  标准器分辨力引入的标准不确定度分量

其浓度分辨力0.1%,不确定度区间半宽为0.05%,服从均匀分布，则分辨力引入的标准不确定度分量：

3.4.3  标准器校准结果引入的不确定度分量

其扩展不确定度为0.4%,k=2，则校准结果引入的标准不确定度分量：

3.4.4标准器稳定性引入的标准不确定度分量

其相邻两次校准二氧化碳浓度最大变化0.2%，按均匀分布，由此引入的标准不确定度分量：

3.5  标准不确定度分量汇总表见表3.2

表3.2 

3.6合成标准不确定度

由于、、、相互独立，则合成标准不确定度按下式计算：

0.27%

3.7  扩展不确定度

取包含因子k=2，二氧化碳浓度偏差扩展不确定度为：

参考文献

JJF（皖）153-2023《混凝土碳化试验箱校准规范》

JJF1059.1-2012《测量不确定度评定及表示》

JJF 1001-2011 《通用计量术语及定义》

作者简介：黄文虎，1973年1月出生，男，汉族，本科学历，高级工程师 从事计量技术研究