工作密度片密度示值测量结果的不确定度评定

摘 要：黑白密度计多采用模拟电路设计，由于电源波动以及其它冲击对元件工作状态的影响，其计量特性容易发生改变，因此需经常进行校准/检定，密度片的量值准确性与不确定度评定在量值传递中尤为重要。

关键词：工作密度片；校准；不确定度

一、概述

黑白密度片是用于检定和校准各类透射式光密度计的密度示值的计量器具，其依据均匀性、密度极差、不确定度和年变化量分为基准密度片、标准密度片和工作密度片，其中工作密度片常为透射式密度计配套部件，多用于密度计计量特性发生改变时自行校准，现以DV-8工作密度片标称值为1.93D和3.76D两级为例评定工作密度片测量结果的不确定度。

1、检定依据：JJG452-2006《黑白密度片》

2、环境条件：温度（15～35）℃，相对湿度20%～80%。

3、测量方法：采用标准密度片校准黑白密度计并制出黑白密度计校准表，然后检定工作密度片，每测量三次并取平均值作为该级最后密度示值。

二、数学模型

四、标准不确定度的分析及评定

（一）工作密度片测量引入的不确定度分量

1、黑白密度计测量工作密度片的重复性引入的不确定度分量

用黑白密度计对DV-8工作密度标称值为1.93D和3.76D分别测量10次，其测量结果分别为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、工作作密度片的均匀性引入的不确定度分量

用黑白密度计测量工作密度片的均匀性，数据见表1。

此项不确定度以最大差异计算，故自由度

3、以上二项合成

（二）示值修正值引入的不确定度分量

1、标准密度片的量值溯源不确定度引入的不确定度分量

标准密度片由国家标物中心给出，其证书显示量值溯源不确定度为（k=2），

故，

自由度：

2、黑白密度计分辨率引入的不确定度分量

CR401型黑白密度计分辨率为0.001D，均匀分布，则：

自由度：

3、黑白密度计测量标准密度片的重复性引入的不确定度分量

用黑白密度计对标准密度片密度值约为2.0和4.0的级次分别测量10次，然后利用贝塞尔公式计算标准偏差，其测量结果分别为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。

则：

由于规程定，每个测量点取三次结果的平均值作为最终值，则可得到：

故，

自由度：I

4、以上三项合成

五、标准不确定度分量及相关信息表

标准不确定度分量及相关信息表见表2。

六、合成标准不确定度

各标准不确定度分量互不相关，则有：

七、扩展不确定度的评定

测量值接近正态分布，取置信概率，查t分布表可以得出：

当D=1.93时：

当D=3.76时：

八、测量不确定度报告

此工作密度片的测量不确定度为：

当D=1.93时：测量值1.933，。

当D=3.76时：测量值3.770，。

参考文献：

[1]肖亮，张露妍.工作黑白密度片的测量结果不确定度评定[J].工业计量，2012（S1）：180-181.

[2]何健.工作密度计测量结果不确定度评定[J].商品与质量・学术观察，2013（4）：225-225.

[3]李红，郑焕云，原雯.密度计示值误差测量结果的不确定度评定[J].计量技术，2011（11）：75-77.

[4]何健.工作密度计测量结果不确定度评定[J].商品与质量・学术观察，2013（4）：225-225.