甘肅省計(jì)量測(cè)試研究所  蒲瑞平

    根據(jù)JJG536-1998《旋光儀及旋光糖量計(jì)》檢定規(guī)程，旋光儀及旋光糖量計(jì)主要檢定項(xiàng)目是儀器示值誤差的檢定，檢定的測(cè)量不確定度分析就以儀器示值測(cè)量不確定度為代表。
    1.測(cè)量方法簡(jiǎn)述
    儀器示值誤差的檢定采用直接比較法，即把貼敷有數(shù)字溫度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)旋光管放入被檢儀器測(cè)試箱中，等溫后，讀取溫度計(jì)和儀器示值。儀器示值誤差為:
    δ=α-α_t°C
    α=α_t°C+δ
    式中:α——被檢儀器示值；α_t°C——在測(cè)量溫度下標(biāo)準(zhǔn)旋光管的旋光度或糖度；δ——示值誤差。
    2.不確定度計(jì)算方法
    通常影響不確定度的因素應(yīng)考慮:
    ①計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度；②測(cè)量方法的不確定度；③測(cè)量環(huán)境條件的影響；④人員操作的影響；⑤被檢計(jì)量器具的變動(dòng)性。
    在儀器示值誤差檢定中，采用直接比較法，方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，其不確定度可不考慮。在規(guī)程規(guī)定的環(huán)境下進(jìn)行檢定，溫度、濕度等影響可以忽略。人員操作的影響和被檢儀器的變動(dòng)性體現(xiàn)在檢定測(cè)量的重復(fù)性中。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度可以從其檢定證書(shū)上找到。這樣，儀器示值測(cè)量不確定度主要是檢定時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度和檢定測(cè)量的重復(fù)性兩項(xiàng)
    

    3.不確定度分量計(jì)算及自由度
    (1)標(biāo)準(zhǔn)旋光管的不確定度
    規(guī)程規(guī)定數(shù)字溫度計(jì)示值誤差不超過(guò)±0.2°C，其對(duì)測(cè)量不確定度的貢獻(xiàn)很小，可以忽略。
    檢定證書(shū)給出的該標(biāo)準(zhǔn)旋光管的擴(kuò)展不確定度為0.004°，并指出該值是利用k=2的覆蓋因子得到的，因此標(biāo)準(zhǔn)器的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(α)=0.004°/2=0.002°
    可以認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)旋光管的不確定度很可靠，其自由度ν=∞
    (2)檢定時(shí)重復(fù)測(cè)量的不確定度u(δ)的計(jì)算
    δ的不確定度u(δ)，即儀器重復(fù)性測(cè)量不確定度，可按貝塞爾公式計(jì)算
    

    該式可利用儀器示值重復(fù)性檢定的結(jié)果。按JJG536-1998規(guī)程要求，重復(fù)測(cè)量6次，按上式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。實(shí)際檢定時(shí)，應(yīng)使用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，本文暫按規(guī)程規(guī)定的此項(xiàng)允差來(lái)估計(jì)u(δ)。u(δ)應(yīng)使用平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，它由單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差S計(jì)算:
    u(δ)=S/=S/
    u(δ)的自由度υ=6-1=5
    4.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
    

    合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度按韋爾奇-薩特思韋特公式計(jì)算。
    

    5.擴(kuò)展不確定度
    取置信概率p=95%，有效自由度由上節(jié)計(jì)算得6～68，查表得t分布系數(shù)為2.45～1.98。
    擴(kuò)展不確定度u=t_p(ν′)u_c
    以上以旋光儀為例進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表1、表2。旋光糖量計(jì)的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3、表4。