環境試驗設備溫度校準結果不確定度的探討

　據JJF1101—2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》，對環境試驗設備進行溫度校準，給出的校準結果有溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動度。據JJF1001—1998《通用計量術語及定義》可知：測量結果的完整表達應包括測量不確定度。給出了溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動度三個校準結果，理應分別給出三個結果對應的不確定度。但是，現在我們大都只給出校準結果溫度偏差的不確定度。對于我們出具校準證書的人，當然清楚地知道，給出的不確定度僅僅是溫度偏差的不確定度。而我們的顧客接到我們出具的校準證書，該如何領會我們給出的該不確定度，應該說是不無難處。可見我們還應該、也必須分別對應給出校準結果溫度均勻度和溫度波動度的不確定度。值得探討的還有：現在我們雖然給出了校準結果溫度偏差的不確定度。但是該校準結果不確定度的評定，大都是據溫度校準裝置經過了修正，而且使用的修正值是溫度傳感器和溫度顯示儀整體檢定所得到的。顯然這樣的評定，對校準的要求大苛刻。何況溫度校準裝置的上級檢定機構，即使會溫度傳感器和溫度顯示儀整體檢定，也只可能給出0℃和100℃等少數幾個檢定點的修正值。而且據實際工作情況可知，即使溫度校準裝置的上級檢定機構給出了所需的整體檢定的修正值，而現有的溫度顯示儀，要實現所有測得的溫度均*修正還有差距。所以我們建議：應該按允許誤差限來要求溫度校準裝置，并據按允許誤差限使用溫度校準裝置，進行校準結果的不確定度評定。為方便敘述，我們先給出建議的溫度偏差校準結果不確定度評定的實例，再給出建議的溫度均勻度和溫度波動度校準結果不確定度評定的實例(為簡便起見三個不確定度評定實例中的符號相對獨立)。

　　1 環境試驗設備溫度偏差校準結果不確定度評定

　　1.1 概述：

　　校準方法：采用四線*鉑熱電阻與溫場測量記錄儀組成溫度校準裝置，對環境試驗設備——隔水式培養箱進行校準。在此溫度偏差是隔水式培養箱在溫度穩定狀態下，顯示溫度15次讀數平均值，與隔水式培養箱工作空間中心點實際溫度(由溫度校準裝置測得)15次讀數平均值之差。

　　1.2 數學模型：

　　(1)

　　式中： ——溫度偏差，℃;

　　——隔水式培養箱溫度顯示儀表示值，℃;

　　——溫度校準裝置示值，℃。

　　1.3 方差與靈敏系數：

　　式(1)中 和 互為獨立，因而得：

　　= =1， = =-1，

　　。

　　1.4 不確定度來源及分析

　　1.4.1 由 引入的不確定度

　　在校準規范規定的條件下，用溫度校準裝置對隔水式培養箱作15次獨立重復測量，從隔水式培養箱顯示儀上讀取15次顯示值，記為 ， ， …… ，平均值記為