工作玻璃浮计检定液体密度测量结果不确定度评定_闫聪杰.pdf

Research&Discussion362023.1引言根据表1，JJG 42-2011 工作玻璃浮计检定规程表2 检定用液体可知，检定测量范围为1840kg/m3 2000kg/m3的密度计时，检定用液体名称为碘化钾、碘化汞水溶液，该溶液由碘化钾、碘化汞和纯水配制。该溶液的配制质量直接影响到测量范围为1840kg/m3 2000kg/m3的密度计检定的结果，同时该标准液体密度的不确定度是评定被检定密度计测量不确定度的一个重要分量，因此有必要分析该标准液体的测量不确定度。表1 JJG42-2011工作玻璃浮计检定规程 表2 检定用液体（部分）浮计名称测量范围液体名称备注密度计650kg/m3 800kg/m3石油产品混合液（由石油醚、无铅汽油、煤油和柴油配制）810kg/m3 950kg/m3酒精水溶液（由乙醇和纯水配制）960kg/m3 1000kg/m3硫酸氢乙酯（由硫酸和85%的酒精水溶液配制）1000kg/m31830kg/m3硫酸水溶液（由硫酸和纯水配制）需要用溢出法硫酸氢乙酯将毛细常数修正带硫酸水溶液1840kg/m3 2000kg/m3碘化钾、碘化汞水溶液（由碘化钾、碘化汞和纯水配制）纯酒精（或其他适合液体）静力称量法需将毛细常数修正到碘化钾、碘化汞水溶液1 不确定度评定的相关信息JJG 42-2011 工作玻璃浮计检定规程7.1.3.2详细介绍了碘化钾、碘化汞水溶液配制方法，首先将质量比为7/10的化学纯碘化钾、碘化汞放入烧杯，并加纯水不断搅拌，然后适当调节碘化钾和碘化汞的含量，使配制好的溶液呈现透明的柠檬黄色，开始配制的溶液密度应大于2000 kg/m3，本次试验以2045 kg/m3为例。1.1 被测量（1）式中：(I)碘化钾、碘化汞标准水溶液密度，gL-1；1000将mL换算成L的折算系数；m碘化钾和碘化汞的质量，g；P化学纯度（以质量分数表示）；V标准溶液体积，mL。1.2 试剂及仪器信息（1）购买的试剂碘化钾化学纯度为（98 0.01）%，购买的试剂碘化汞化学纯度为（980.01）%。（2）电子天平：分辨力0.01g，最大允许误差为0.02g。（3）根据检定密度计时对检定液体的要求，需要配制体积为2000 mL浓度为2045 gL-1的标准检定液体，用称量法称得相应的碘化钾m1和碘化汞m2的质量分别为：m1=2045 gL-12L7/17=1684.12gm2=2045 gL-12L10/17=2405.88g计算得：m=m1+m2=4090g（4）B级2000mL单标线容量瓶：容量瓶允许误差为1.20mL。（5）环境温度（202）。工作玻璃浮计检定液体密度测量结果不确定度评定Evaluation of Uncertainty of Liquid Density Measurement Results in Verification of Working Glass Float Meter闫聪杰（乌兰察布市产品质量计量检验检测中心，乌兰察布市 012000）Yan Congjie(Wulanchabu Product Quality Measurement and Inspection Center,Wulanchabu 012000)【摘要】本文以碘化钾、碘化汞水溶液为例介绍工作玻璃浮计检定液体密度测量结果不确定度评定。【关键词】检定液体密度测量不确定度Abstract:Th e paper introduces the evaluation of the uncertainty of the liquid density measurement results in the verification of the working glass float meterKey words:Verification LiquidDensityMeasurement Uncertainty收稿日期：2022-8-29作者简介：闫聪杰（1980-），男，汉族，内蒙古乌兰察布人，本科，工程师，毕业于内蒙古工业大学，现就职于乌兰察布市产品质量计量检验检测中心，从事力学和专用设备类计量器具的检定与测试工作。探讨交流 Research&Discussion382023.15.3 体积V使用2000mL容量瓶配制标准溶液，有3个主要不确定度来源：重复性、最大允差和温度影响。5.3.1 重复性引起的不确定度评定u1(V)用A类方法评定，即通过对容量瓶的重复性实验可以估算定容变动产生的不确定度。液体的体积与密度的乘积等于其质量，同一液体的密度为常数，因此可以对典型的容量瓶定容10次，并称量求取其标准偏差来评价其容量配置的重复性，纯水密度998.201 gL-1。十次称重数据为；1996.60g、1996.40g、1996.60g、1996.40g、1996.40g、1996.40g、1996.60g、1996.60g、1996.60g、1996.60g。十次折算体积数据为：2000.2mL、2000.0mL、2000.2mL、2000.0mL、2000.0mL、2000.0mL、2000.2mL、2000.2mL、2000.2mL、2000.2mL。5.3.2 容量瓶允差引起的不确定度评定u2(V)2000mL容量瓶经检定或校准，根据容量瓶检定规程可知B级容量瓶的最大允许误差为1.20mL。则区间半宽度为：1.20mL，假设其服从三角分布，包含因子：5.3.3 温度系数引起的不确定度评定u3(V)根据容量瓶检定规程可知，检定或校准是在室温20条件下进行的，设实验在（204）条件下进行。因为液体的体积膨胀系数远大于玻璃，因此只需要考虑前者即可。水的体积膨胀系数为2.110-4，产生的体积变化为（200042.110-4）=1.68mL。则区间半宽度为1.68mL，假设服从均匀分布，其标准不确定度为：5.3.4 体积V的合成不确定度评定因为体积V测量的3个不确定度分量互不相关，其合成标准不确定度为：其相对标准不确定度为：5.4 不确定度分量汇总表见表2。表2 不确定度分量汇总表不确定度来源不确定度分量不确定度值合成不确定度值相对不确定度值纯度P纯度P0.0058-0.000059质量mm测量重复性引入的标准不确定度分量u1(m)0.32g0.32g0.000078电子天平引入的标准不确定度分量u2(m)0.012g天平分辨力引入的标准不确定度分量u3(m)0.0029g体积V重复性引起的不确定度评定u1(V)0.1mL1.09mL0.00055容量瓶允差引起的不确定度评定u2(V)0.49mL温度系数引起的不确定度评定u3(V)0.97mL6 输出量合成标准不确定度评定检定溶液配置的3个不确定度分量互不相关。其合成标准不确定度为：7 扩展不确定度U8 检定溶液不确定度的应用在评定工作用玻璃量器测量不确定度的时候，检定溶液不确定度是一个重要的输入量。以评定检定测量范围为1840kg/m32000kg/m3的密度计的测量不确定度为例，假设不考虑检定溶液的不确定度，密度计的测量不确定度为U，假设各输入量独立不相关，则考虑检定溶液密度测量不确定度时密度计的测量不确定度为g/L，很明显U和区别很大，所以在实际工作中评定工作用玻璃量器测量不确定度时必须考虑检定溶液密度的测量不确定度，这要求检定人员在配制检定溶液的时候，一定按照溶液配制要求，精细配制工作玻璃浮计检定溶液，以提高检定工作玻璃浮计的质量。参考文献1 谢志聪.工作玻璃浮计检定的影响因素及操作方法 J.福建质量管理，2018，(12)：1052 郭冬梅.简述工作用玻璃液体温度计检定工作需注意的问题 J.中国高新区，2018，(17)：2773 张英.氢氧化钾-乙醇标准溶液浓度值的不确定度评定J.粮食科技与经济，2013，38(5)：29-304 何若滢.氢氧化钾标准溶液不确定度评定 J.食品安全导刊，2014，(29)：69-715 乌英嘎，海泉，白茹玉，等.硫酸标准溶液浓度的不确定度评定J.盐科学与工，2022，51(4)：23-25，33