砂土相对密度仪校准规范 （征求意见稿） 测量不确定度评定报告.docx

家计量技术规范砂土相对密度仪校准规范（征求意见稿）测量不确定度评定报告规范起草组2024年09月目录一、量筒容积测量模型及不确定度评定I二、锋座底边直径测量模型及不确定度评定3三、击锤落高测址模型及不确定度评定4四、击像质量测量模型及不确定度评定5五、长颈漏斗径管内径测员模型及不确定度评定6六、金属容器尺寸测量模型及不确定度评定7砂士相对密度仪校准不确定度评定分别对砂土相对密度仪的址筒容积、锤座底边直径、击锤落高、击锤质量进行不确定度评定。一'量筒容积测量模型及不确定度评定1测量模型量筒容积：展生匕p式中：匕第i次量筒容积，m1.：11,第i次加水后量筒质量.g：p水的密度，g/'m1.o根据公式（1）和不确定度传播律，得到量筒容积的合成标准不确定度硝匕）=。*仿）+a2（犯）其中：G=,c,=»本试验中m=500g,p=0.99820gm1.计算灵橄系数为：P''PC1=-501.805,<r2=1.002则合成标准不确定度为：为（匕）=251808.26h2（p）+1.（XMu-（m,）O2不确定度来源分析影响测员不确定度的来源主要有：a）测员重宓性引入的测量不确定度外（见）：b1计量标准涔引入的测量不确定度“/JC）不同温度水的密度引入的测量不确定度“、仿）。3测量不确定度的评定3.1 测量重曳性引入的标准不确定度分量：在重匆性测址条件下，用电子天平分别对两种容积量筒重复装水IO次前后质量进行重发测量，用温度计测员每次装水后水温约为20C,计算出晶简容积,测量结果见表1。表I量筒容积重复性测量结果容积单位：m1.A<i<次数I2345678910标准差实测值500.115.085.09500.115.!1.500.12500.09500.085.095.O90.014.1(HK).IS1(XX>.16I(XX).81(XX).1X1(XX).17I(XX).161(XX).171(XX).141(XX).I91(KX).170.0141.1.T"I在实际测量时，重发测量3次，取3次测量值的算术平均值作为测量结果，则测量重复性引入的标准不确定度分量为：ui=3=0.01.43=().008山3.2 标准器引入的标准不确定度分量的(矶)：该项目校准标准器为测量范围(02000)g,分度值002g的四)级电子天平，电子天平由上一级标准检定，根据检定规程，在测量范围(4002000)g时，其最大允许误差为±0.3g，作均匀分布，取包含因子A=J,则其引入的标准不确定度分量为：u2(tni)=MPEVjk=0.3/3=0.173g则：c2u2(m1.)0.174m1.3.3 不同温度水的密度引入的标准不确定度分量以仿)：测量水的密度随温度变化的标准器为温度计，温度计由上一级标准检定，根据本检定规程选取最大允许误差为±0.4C的温度计进行水温测量，本次试验水温约为20C,温度计最大允许误差为土04C,则温度实际范用在(2()±04)C,根据附录A常用温度点试验用水的密度可查出相应密度区间为(O9982O99829>gm1.则其不确定度区间半宽为O.OO85g'm1.,按均匀分布计算，取包含因子&=6,则其引入的标准不确定度分量为：()000085g/n1.CnmmQuy(p=j=-=0.000049g/m1.则：c,u,(p)=-0.02459nt.4合成标准不询定度和扩展不确定度由于合成标准不确定度上：%=w；+Cv)'+syUe=(pf+&?(5=O.(X)82+(-0.02459)2+0.1742=0.1Km1.取包含因子h2,扩展不确定度U：U=k×u,k=2f=I×Hr=2×0.1S=0.4n1.根据同样的试缝方法和不确定度分析，对不同温度点的砂十.相对密度仪量筒容积测量不确定度进行评定，其主要影响不确定度的因素皆为标准器引入的标准不确定度分量，测量重复性引入的标准不确定度分量和不同温度水的密度引入的标准不酶定度分量影晌很小，通过扩展不确定度修约后，不同温度点的砂土相对密度仪量筒容枳的扩展不确定度皆为U=k×ut=2×0.18=0.4m1.,上=2。二'锤座底边直径测量模型及不确定度评定1测量模型共式中：游标卡尺测盘值，mm：/一锤座底边直径值，mm。根据公式(3)和不确定度传播律，籽到锤座底边直径的合成标准不确定度/(/)："W)=GMD其中：c1.=1.,则合成标准不确定度为：“.(/)=M/J。2不确定度来源分析影响测量不确定度的来源主要有：a)测员重究性引入的测量不确定度/R):b)计量标准常引入的测盘不确定度3测量不确定度的评定3.1 测量重复性引入的标准不确定度分量“以J：在求复性测培条件下，用游标卡尺对锤座底边直径进行IO次IR且测量，测量结果见表表2每座底边直径重复性泱量结果长度单位：n】m测量次数12345678910标准差实刈值49.9849.9749.9949.9549.9649.9749.9849.9749.9649.970.012在实际测量时，取3次测量值的平均值作为测量结果，则测量重任性引入的标准不确定度分量为：)=Sjg=GG1.R*3-0.(K)7mm3.2 标准罂引入的标准不确定度分量的")：该标准器为游标卡尺，最大允许误差±0.03mm,区间半宽为003mm,估计为均匀分布，取包含因子&=6。u2(/J=0.017ITni4合成标准不确定度和扩展不确定度由于合成标准不确定度!：ut='K")2+%O)='0.07?+0.()17?=0.02inin取包含因子后2,扩展不确定度U：f7=j1.×Hf=2×O.O2=O.Q4mm.k=2三、击锤落高测量模型及不确定度评定1测量模型=,(5)式中：/,钢直尺测量值，mm：I击锤落高值.mm。根据公式(5)和不确定度传播律，得到击锤落高的合成标准不确定度外：其中：c1.=1.,则合成标准不确定度为：2不确定度来源分析影响测量不确定度的来源主要有：a)测量重复性引入的测燧不确定度“)：b)计量标准涔引入的测量不确定度%(J.3测量不确定度的评定3.1 测属重史性引入的标准不确定度分量处“J：在重登性测量条件下，用钢直尺对击锤落高进行IO次重坡测狂，测量结果见表3。表3击锤落高重复性测量结果长度单立：mm测M次数12345678910标准差实测值150.5150.5150.S150.5150.3150.0150.3150.5150.0150.00.23在实际测量时，取3次测量值的平均值作为测量结果，则测量重发性引入的标准不确定度分量为：M1(/J=s3=O.23/3=0.133mm3.2 标准涔引入的标准不确定度分量的(/,)：该标准器为纲直尺，钢直尺由上一级标准检定，根据检定规程，在测量范围内时，其母大允许误差为±0.1mm,作均匀分布，取包含因子A=6。%(/、)=*=0.06Iiin4合成标准不确定度和扩展不确定度由于合成标准不确定度七:u.=yut(jiY+m2(4)2=>/0.133?+0.06?=0.15mm取包含因子上2,扩展不确定度U：U=AX“<=2x0,15=0.3mm,k=2四'击锤质量测量模型及不确定度评定I测量模型m=叭(7)式中:此一电子天平测量值，g：n击锤侦星，go根据公式(7)和不确定度传播律，得到击锤质量的合成标准不确定度“/，“)：ut(m)=ciu(ms)(8)其中：C1.=I,则合成标准不确定度为：”,.(，)=MS)。2不确定度来源分析影响测量不确定度的来源主要有：a)测量重发性引入的测量不确定度叫版)：b)计量标准器引入的测量不确定度的优)。3测量不确定度的评定3.1 测量重坡性引入的标准不确定度分量/(耽)：在重发性测量条件下，用电子天平对击锤质员进行10次重匆测量，测量结果见表4。表4击锤质量重复性测量结果质量单位：g1I2345678910标准差实测值1250.1«1250.161250.IS1251).1«1250.161250.161250.1812S0.I41250012S0.I80.017在实际测量时，取3次测量值的平均值作为测量结果，则测量武豆性引入的标准不确定度分量为：%("4)=s5=0.01稔回=0.01g3.2 标准蹲引入的标准不确定度分量的W:该标准器为测量范用(02000)g,分度值002g的级电子天平，电子天平由上一级标准检定，根据检定规程，在测量范围(4(X)-2(XM)g时，其最大允许误差为±0.3g,作均匀分布，取包含因子K=75。W=号=°113g4合成标准不确定度和扩展不确定度由合成标准不确定度以：u,="("i*F+11,(wjk)=0.0+O.I732=0.18g取包含因子h2,扩展不确定度U：(7=Ax«r=2×O.18=0.4g.A=2五'长颈漏斗径管内径测量模型及不确定度评定1测量模型I=It(9)式中：1, 游标卡尺测量值.，min：/长颈漏斗径管内径值，mm。根据公式(9)和不确定度传播律，得到长颈漏斗径管内径的合成标准不确定度也：w,(>c1w(,)(IO)其中：c1.=1.,则合成标准不确定度为：，式/月).2不确定度来源分析影响测量不确定度的来源主要有：a)测地重:更性引入的测量不确定度多(/J;b)计量标准器引入的测量不确定度3测量不确定度的评定1.1 测员重笈性引入的标准不确定度分量“)：在重复性测量条件下，用游标卡尺对长颈漏斗径管下口内径进行10次重复测量.测盘结果见表5。表5长颈漏斗径管内径束复性测量结果长度单位：mm次数Iz>*345678910标准整实测值12.0312.0412.0212.0212.0112.0512.0412.0412.0412.030.013在实际测量时，取3次测珏值的平均值作为测量结果，则测证重复性引入的标准不确定度分量为：S1.M=0.01?、Q=0.008mm1.2 标准涔引入的标准不确定度分量“J/J：该标准器为游标卡尺，最大允许误差±003mm,区间半宽为0.03mm,估计为均匀分布，取包含因子A=75。U1(/,)=-y-=0.017Inm4合成标准不确定度和犷展不确定度由于合成标准不确定度5：U1=+3(/、=0.008'+0.01.72=0.02mm取包含因子后2,扩展不确定度U：U=k×ut=2×O.O2=O.Q4mm.k=2六、金屈容器尺寸测量模型及不确定度评定I测量模型E(Ii)式中：游标卡尺测员值，mm：I金属容器尺寸值，mmo根据公式(II)和不确定度传播律，得到金属容器尺寸的合成标准不确定度叫：”,(O=JWJ(其中：c1.=1.则合成标准不确定度为：2不确定度来源分析影响测量不确定度的来源主要有：a)测量重第性引入的测盘不确定度)：b计量标准法引入的测员不确定度“*J。3测量不确定度的评定3.1 测量至第性引入的标准不确定度分量看”)：在!区复性测量条件下，用游标卡尺对100mm规格的金属容器内径进行10次全豆测量，测量结果见表6。表6金属容器内生重复性测量结果长度单位：mm测量次数12345678910标准差实测值100.05100.04100.(“100.02KKWI1.(X).(M1.041(X).O4100.041.()20.013在实际测量时，取3次测量值的平均值作为测量结果，则测量重复性引入的标准不确定度分量为：z1.)=3=0.0=0.(X)8min3.2 标准器引入的标准不确定度分量的(/,)：该标准器为游标卡尺，最大允许误差±0.03mm,区间半宽为003mm,估计为均匀分布，取包含因子u2(J=0.017m4合成标准不确定度和扩展不确定度由于合成标准不确定度必：u.=Ma)+%>=O.(X)82+O.O172=0.02min取包含因子h2,扩展不确定度U：U=AX=2x0.02=0.04mm,k=2