郑磊等：阿贝折射仪校准装置不确定度分析 囫 阿贝折射仪校准装置不确定度分析 郑 磊 聂文昕 （东华计量测试研究院，江西南昌３３００２９） 摘 要：本文介绍了阿贝折射仪校准装置的不确定度的评定方法。 关键词：阿贝折射仪；不确定度；评定方法 中图分类号：ＴＢ９８ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４６０．４０２５ ＤＯＩ￣１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４—６９４１．２０１５．０７．０３６ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ａｂｏｕｔ Ａｂｂｅ Ｒｅｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｚｈｅｎｇ Ｌｅｉ Ｎｉｅ Ｗｅｎｘｉｎ １ 测量方法 Ｋ９：４．６×１０～ 根据检定规程ＪＪＧ６２５—２００１《阿贝折射仪》检定规 Ｆ２：５．３×１０一 程而建立的；阿贝折射仪是利用全反射临界角的测定原 ＺＦ２：４．６×１０一 理，测定透明、半透明液体或固体的折射率和平均色散的 根据规程要求，测量次数为８次，所以测量重复性引 仪器；主要有阿贝折射仪标准块、钠光灯、折射液等组成。 起的标准不确定度为： 采用直接测量法，通过读标尺的数据来检定仪器折射率 “１（ＱＫ１）＝５．２×１０一 ／√８＝１．９×１０一 示值误差、重复性、平均色散示值误差等技术指标。 “ （Ｋ９）：４．６×１０ ／ ＝１．６×１０ ２测量模型 “ｌ（Ｆ２）＝５．３×１０ ＝１．９×１０ 折射率示值误差：Ａｎ。＝ｎ 一ｎ ｌ．６×１０ ～折射率测量值； （ＺＦ２）＝４．６×１０ ／√８：１ｎ ～折射率标准值。 ３．１．２阿贝折射仪标准块折射率标准值引入的标准不 ２ ２． ２ 确定度 （Ｂ类评定） ｃ ／２，１＋Ｕ２ 阿贝折射仪标准块的折射率标准值是由证书给出的 式中： 一测量重复性引入的不确定度； 约定真值，属Ｂ类不确定分量。 “ ～计量标准引入的不确定度。 已知阿贝折射仪标准块折射率不确定度为５×１０ ３标准不确定度分量来源及评定 （ ：３），则由阿贝折射仪标准块折射率标准值引入的标 ３．１折射率测量示值误差的不确定度分析 准不确定度为： ３．１．１ 测量重复性引起的标准不确定度 。（Ａ类评定） “，＝５×１０一 ／３＝１．７×１０一 对４种阿贝折射仪标准块的折射率，分别进行８次 ３．１．３合成标准不确定度“ 重复性测量，测得结果如表１： 以上分量相互且互不相关，故合成标准不确定 表１ 度为： 标准 测量值 Ｉ 块号 ｎ１ ｎ２ ｎ４ ｎ‘ ｎ６ ／Ｚ７ ＝ｎ８ （Ｍ ＋“ｉ） ＱＫＩ １．４７０８ １．４７０７ １．４７０８ １．４７０７ １．４７０８ ４７０７ １．４７０８ １．４７０８ Ｍ （ＱＫ１）＝２．６×ｉ０ Ｋ９ １．５１６６ １．５１６７ １．５１６６ １．５１６６ １．５１６７ ５１６６ １．５１６６ １．５１６６ １．６１３１ １．６１３１ １．６１３１ １．６１３２ １．６】３２ ６１３２ １．６１３１ １．６１３２ （ ）＝２．４×１０ ＺＦ２ ｌ＿６７２６ １．６７２６ １．６７２６ １．６７２６ １．６７２６ ６７２６ １．６７２６ ｌ＿６７２６ ／Ｚ （砣）：２．６×１０ 计算出各个标准块的实验标准偏差为： Ｍ （ＺＦ２）＝２．４×１０ ＱＫ１：５．２×１０一 ３．１．４扩展不确定度 收稿日期：２０１５—０３—３０ 折射率测量示值误差检定的扩展不确定度 等于 合成不确定度与包含因子ｋ＝２之积： Ｕ（ＱＫ１）＝２×２．６×１０～＝５．２ Ｘ １０一 Ｕ（Ｋ９）＝２ ｘ２．４×１０一＝４．８×１０一 （Ｆ２）＝２ ｘ２．６ Ｘ １０～＝５．２ Ｘ １０一 Ｕ（ＺＦ２）＝２ Ｘ２．４ Ｘ １０～＝４．８ Ｘ １０ ３．２平均色散测量示值误差的不确定度分析 ３．２．１ 测量重复眭引起的标准不确定度Ｍ，（Ａ类评定） 对４种阿贝折射仪标准块的色散刻度，分别进行８ 次重复性测量，测得结果如表２： 表２ 计算出各个标准块的实验标准偏差为： ＱＫ１：０．０７ Ｋ９：０．０５ Ｆ２：０．０５ ＺＦ２：０．０５ 根据规程要求，测量次数为８次，由于ｉｔ／，，一ｍ ＝Ａ＋ Ｂｏ－用测得的折射率１７，。值和ｚ值，在仪器所配说明书后 的色散表中，查出相应的参数值Ａ、Ｂ和 ｏｒ＝Ｃ＋ ｚ（ｏｒ与ｚ呈局部线形关系） 式中：ｃ～常数（由色散表查出）； ｜ｊ｝ 一斜率； ｋ，。＝Ａｏ－／ＡＺ（由色散表算出）。 有 （１７， 一Ｉ１，。）＝Ｂｕ（ｏｒ）＝傩 （Ｚ），查色散表得Ｂ ＝０．００２８９３、６＝０．５７１６则： ｌ（ＱＫ１）＝４．１ ｘ１０ １（Ｋ９）＝２．９ Ｘ １０。 ｌ（ｒ２）＝２．９ Ｘ １０ １／，ｌ（ＺＦ２）＝２．９×１０ ３．２．２阿贝折射仪标准块平均色散标准值引入的标准 不确定度“：（Ｂ类评定） 阿贝折射仪标准块的平均色散标准值是由上级标准 给出的约定真值，属Ｂ类不确定分量。 已知阿贝折射仪标准块平均色散不确定度为７× １０ （正态分布，ｋ＝３），则由阿贝折射仪标准块平均色 散标准值引入的标准不确定度为： ／／，２：７ Ｘ １０一 ／３：２．３×１０一 ３．２．３合成标准不确定度 计量与脚试技，ｔ：）２ｏ１５丰第４２基第７斯 以上分量相互且互不相关，故合成标准不确定 度为： ＝（Ｍ ＋“；）寺 Ｕ （ＯＫ１）＝４．７ Ｘ １０ （Ｋ９）＝３．７×１０ （ ）＝３．７×１０ Ｕ。（ＺＦ２）＝３．７×１０ ３．２．４扩展不确定度 平均色散测量示值误差检定的扩展不确定度Ｕ等 于合成不确定度与包含因子ｋ＝２之积： Ｕ（ＱＫ１）＝２ Ｘ４．７×１０～：９．４ Ｘ １０ （Ｋ９）＝２×３．７ Ｘ １０～＝７．４ Ｘ １０ （Ｆ２）＝２ Ｘ３．７×１０～＝７．４ Ｘ１０ Ｕ（ＺＦ２）＝２ Ｘ３．７×１０。。：７．４×１０一 ４标准不确定度一览表 表３ 折射率标准不确定度 标准不确定度分量不确定度来源 包含因子 标准不确定度值 “１（ｑＫ１）：１．９×１０ １Ｌ．（／，Ｏ）＝１．６ ｘ１０ ｕ－ 测量重复性 ． “ｌ（ ）＝１．９×１００ Ⅱ （ＺＦ２）＝１．６ Ｘ１０一 ｕ２ 标准物质 ３ １．７ ｘ１０一 Ｍ （ｑＫ１）：２，６×１０－５ Ｕ（９Ｋ１）：５．２ｘ１０一 （ｋ：２） ｕｃ（ ）：２．４×１０ ｕ（ＪＩ（９）：４．８ Ｘ１０一 （ ＝２） “ （砣）：２．６×１０一 （砣）＝５．２×１０一 （ｋ＝２） “ （ｚ ）＝２．４×１０ （ ）：４．８ Ｘ１０－５（ｋ＝２） 表４ 平均色散标准不确定度 标准不确定度分量不确定度来源 包含因子ｋＰ 标准不确定度值 ｕｌ（ＱＫ１）＝４．１×１０一 “１（ ）＝２．９×１０一 ｕ－ 测量重复性 （ ）＝２．９×１０ Ⅱ１（ ）＝２．９×１０一 ｕｚ 标准物质 ３ ２．３×１０－５ Ⅱ （ １）＝４．７×１０一 Ｕ（ＱＫ１）：９．４×１０－５（ ＝２） ¨ （ ）＝３．７×１０一 （ＩＯ）：７．４×１０－ｓ（ｋ＝２） Ｍ （ ）：３．７×１０一 （ ）＝７．４×１０一 （ ＝２） ￣ｃ（ＺＦＺ、＝３．７ ｘ１０～ （ＺＦ２）＝７．４×１０一 （ ＝２） 参考文献 【１］ＪＪＣ，６２５—２００１《阿贝折射仪检定规程》． ［２］ＪＪＦ１０５９．１—２ｏ１２（测量不确定度评定与表示》 作者简介：郑磊，女，工程师。工作单位：东华计量测试研究院。通讯地址 ３３００２９江西省南昌市南池路２２９号。 聂文听，东华计量测试研究院（南昌３３００２９）。
