浮子液位计示值误差的不确定度评定的完整报告

一、概述

1. 测量依据

      JJG971-2019《浮子液位计检定规程》。

2. 测量环境条件

      温度：（20±5）℃；相对湿度：45%~75%。

3. 测量标准

      钢直尺；主要计量特性：分度值为 1mm；测量范围为 0~6m；zui大允许误差为 ±0.15mm。

4. 被测对象

      浮子液位计，测量范围为 0~3m，zui大允许误差为 ±4mm。

5. 测量方法

      将浮子液位计安装在检定用水箱上，安装时，要求浮子液位计与水平面垂直，偏差不大于 1°。然后，调整零点，在检定用水箱水位处于零位时，调整浮子液位计的零位，或调整浮子液位计的某特定点使其与水箱的液位保持一致。

      检定时，调节检定用水箱的水位，从零位开始逐渐升高水位到浮子液位计指示的各检定点，直至上限；然后，逐渐降低水位到浮子液位计指示的各检定点，直至下限。期间，分别读取上下行程中各检定点水箱的水位示值。用水箱的实际水位与被检浮子液位计显示的液位进行比较，取整个测量过程中示值误差zui大值作为该浮子液位计的示值误差。

二、测量模型

浮子液位计的示值误差计算公式为

      Δ=L-Ls

式中：Δ——浮子液位计示值误差，mm；L——浮子液位计示值，mm；Ls——水箱实际水位值，mm。

三、各输入分量的标准不确定度评定

1. 被检浮子液位计重复性引入的标准不确定度 u1

      采用 A 类评定方法，测量结果如表 1 所示。

      由公式和贝塞尔公式

      分别可以计算出测得值的平均值和单次测量的实验标准差，由公式

可 以 计 算 出 合 成 样 本 标 准 偏 差， 可 得sp=0.40mm。实际测量某一点时，上下行程共测量 2次，则被测量估计值的标准不确定度为

2. 调零重复性引入的标准不确定度 u2

      采用 A 类评定方法。对被检浮子液位计的零位进行 10 次调整后分别对零位进行测量，得实验标准差为 0.22mm，则调零重复性的不确定度分量 u2 为0.22mm。

3. 人眼分辨力引入的标准不确定度 u3

      采 用 B 类 评 定 方 法。 已 知 人 眼 分 辨 力 约 为0.5mm，服从均匀分布，包含因子为则有

4. 标准器引入的标准不确定度 u4

      采用 B 类评定方法。由钢直尺检定证书可知，测量zui大允许误差为 ±0.15mm，服从均匀分布，半宽 a 为 0.15mm，包含因子 k 为故

四、合成标准不确定度（见表 2）

      由于各输入量之间互相独立，所以合成标准不确定度为

五、扩展不确定度

      U=kuc=0.94mm（k=2）

六、结果报告

      用测量范围 0~6m 的液位检定装置检定浮子液位计示值误差测量结果的扩展不确定度为 U=0.94mm，k=2。

作者单位【沈阳计量测试院】