大学物理实验中的不确定度评定

本文论述了在大学物理实验中用不确定度评定测量结果及评定方法。     

基于测量不确定度评定的数据处理方法

中利用直接测量量和间接测量量的测量不确定度评定方法,根据误差理论的教学经验与实践,给出了直接测量量和间接测量量的实验数据处理的具体方法步骤,并结合实际的测量数据,举例说明了如何运用直接测量量和间接测量量的实验数据处理方法,既便于学生理解又利于他们更好地掌握。     

浅析热工计量中不确定度的评定

在热工计量中，人们常常会对测量的结果是否有效、可信或测量的品质提出疑问，以及对测量结果究竟可靠到什么程度心存疑虑。本文通过分析和联系实际工作提出了对测量结果进行评定、估算的方法。     

实验的不确定度评定

测量的不确定度是一个新的术语．现在国际上已普遍接受了《国际计量局实验不确定度的规定：建议书ＩＮＣ－１（１９８０）。 我国计量科学研究院也于１９８５年制定了不确定度的应用办法．本文综合介绍了测量不确定度的各种评定方法，并举例分析了频率测量和杨氏模量测量的不确定度计算方法．     

食品中硒含量的测量不确定度评定

根据原子荧光光谱法测定食品中硒的含量,分析了测量不确定度的主要来源,即校准曲线不确定度、样品预处理不确定度、测量重复性不确定度.计算得到食品中硒的测定结果的合成标准不确定度为0.15μg/kg,扩展不确定度为0.3μg/kg.     

测量不确定度的评定与表示

测量不确定度和如何正确评定与表示，是个极其重要的问题，文章指出了研究不确定度的意义，介绍了不确定度的有关概念，按实际工作的测量模型，给出了标准不确定度Ａ类、Ｂ类评定的各种具体方法，提出了标准不确定度的俣成方法与展伸不确定度的给出方法，对不确定度评定与表示的程序进行了汇总，并举出了应用实例。     

两种测量透镜焦距方法实验结果的不确定度评定

介绍了等精度和不等精度两种测量透镜焦距的方法及相应实验数据的处理，并对两种方法进行了比较。     

乌兰拜兴矿区铁矿石中TFe含量分析的不确定度评定

用K2Cr2O7容量法测定铁精粉中TFe含量,详细分析了不确定度的来源,对各分量所引入的标准不确定度和相对标准不确定度进行了评定,求得测量结果的合成相对标准不确定度和相对扩展不确定度分别为0.19%和0.38%。     

波导波长测量的不确定度评定

本文根据国际计量局《不确定度的规定建议书INC—1》(1980)和中国计量科学研究院《不确定度应用办法》(1985),对微波系统中的主要参数之一波导波长的测量结果进行了分析和不确定度的评定,并给出了各分量的完整清单,说明了其数值的获得方法。     

统一对不确定度概念的认识及其评定方法

说明了测量不确定度新概念产生的背景,简介目前国际公认的对不确定度的评价方法。     

Pressure effect on the electromotive force of the type R thermocouple

ABSTRACT

The pressure effect on the electromotive force (EMF) of a Pt13Rh–Pt (type R) thermocouple was examined to determine the temperature measurement accuracy of solid pressure medium apparatuses in high-pressure experiments. Single-wire EMFs were measured up to pressure of 13?GPa and temperature of 1173?K with a Kawai-type multi-anvil apparatus for Pt13Rh and Pt based on the single-wire method. The pressure conditions along the wires were evaluated by in situ X-ray diffraction using synchrotron X-ray radiation. The pressure effect of the Seebeck coefficients of Pt13Rh and Pt were determined by the analysis of the single-wire EMFs and pressure–temperature profiles along the wires and was virtually consistent with those determined in previous studies at lower pressures and temperatures. For type R thermocouple, the difference between the nominal and real temperatures was determined to be as large as –75?K at 13?GPa and 873?K.     

Determination of pressure effect on thermocouple electromotive force using multi-anvil apparatus

We developed a method to determine the absolute pressure effect on thermocouple electromotive force (EMF), based on a single wire method using Kawai-type multi-anvil apparatus. In this method, pressure conditions along the wires were evaluated based on in situ X-ray diffraction using synchrotron X-ray radiation. The pressure effect of the Seebeck coefficients of chromel and alumel was determined up to 7?GPa and 600°C by the analyses of single wire EMFs and pressure-temperature profiles along the wires. The temperature correction for the type K thermocouple was calculated to be from 0°C to –3°C in the studied conditions. Since the multi-anvil apparatus is capable of achieving much higher pressure and temperature, the method presented in this study promises to reveal absolute temperature correction for thermocouples over a wide range of pressure and temperature conditions.     

电位差计测热电偶电动势实验的拓展与应用

对电位差计测热电偶电动势实验进行拓展,加入电镀法制备铜-康铜热电堆、考察热电堆电动势与匝数的关系、对比电焊法与电镀法输出电动势等内容,并将学生自制的热电堆用到热流密度实际测量中。实践结果表明,大幅度丰富了传统实验的内容,方案切实可行,能加强学生对热电偶知识的理解,提高学生实际应用电位差计的能力。     

一种被动式辐射测温系统的波长及其带宽设计

介绍了采用PIN硅光电二极管作光接收器件实现的一种被动式实时测温系统。该系统主要由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。从系统的相对测温灵敏度及探测器的温度分辨力与波长间的关系出发,结合大气对红外辐射的透射特性,确定了系统的工作波长;从系统的抗反射辐射能力出发,并结合探测器的最小可探测光功率要求,确定了系统的波长带宽。从P1、P2的测量不确定度出发,讨论了待测目标的发射率及温度的测量精度。结果表明,当λ=0.80μm、Δλ=20nm时,在测温范围600~2500℃内,系统的测温不确定度优于0.3%,满足设计要求。     

光束质量因子测量的不确定度分析

 介绍了激光光束质量因子的定义以及测量原理,分析了光束质量因子的数学模型中各个量的不确定度来源以及评定方法,并以实验数据为基础,对具体的实验数据进行了分析计算。提出了减小激光光束质量因子测量不确定度的途径,包括统一激光束直径的确认方法,保证测量条件的稳定以及提高光束质量测量系统的测量精度等。     

非精确性中子测量数据的不确定度评定

通常采用概率方法来评定不确定度,但该类方法不太适用于非精确性测量数据。集中讨论了利用证据理论对非精确性中子测量数据的不确定度进行了评估,提出一个公式并对来自不精确传感器和专家估计的一些非精确性中子测量数据的不确定度进行了测度和计算。该公式可同时适用于精确性和非精确性中子测量数据,两方面的例证佐证了其应用有效性。     

利用激光并采用热释电探测器实时测量比辐射率及温度的系统

设计了一种利用半导体激光器InGaAs/I作为光源 ,采用钽酸锂热释电探测器作为光接收元件 ,以 80 31单片机为核心的中、高温物体比辐射率及温度的实时测量系统。该系统主要由光学发射与接收系统、信号放大与处理系统和显示系统三部分组成。文中还介绍了该系统的基本原理及结构 ,分析了其中的技术难点及其解决方法 ,讨论了系统的灵敏度、比辐射率与温度的测量精度。分析表明 :对 42 7℃的抛光钢铸件而言 ,系统的最小鉴别温差为 0 32K ,比辐射率的测量精度σελ=6 5× 10 -3 ,|σελ/ελ|=1 2 0 % ;温度的测量精度σT =1 0 6K ,|σT/T|=0 15 2 %。     

扫场对核磁共振测量的影响

在连续波核磁共振实验中,通常采用低频扫场产生重复再现的共振吸收信号。当处于磁场中的射频线圈引线回路等效面积不为零时,简谐扫场必然引起该闭合回路的磁通量变化,由此而产生同频简谐感生电动势并与核磁共振信号叠加共同构成振荡器输出信号。由于扫场上升和下降过程的感生电动势方向相反,从而扫场前半周和后半周所对应的共振吸收测量信号存在差异。实验结果表明：扫场强度及方向对核磁共振测量影响来源于实验测量技术缺陷,而非核磁共振的物理本质。     

用补偿法测电动势、电阻两例

介绍了用补偿法测电动势和电阻的原理、方法及测量实验设计。     

脉冲高电压测量不确定度评定

为开展脉冲高电压测量不确定度评定,分析了应用黑箱概念建立测量不确定度模型的方法,给出了脉冲分压器测量与标定的不确定度模型。依照不确定度传播率,对完善后的模型进行不确定度合成,并与通常采用的按照方差进行相对不确定分量合成的结果进行比较。计算结果表明：当不确定度模型中仅仅存在不同变量的乘除形式,或虽然存在加减项,但是其数学期望值为0,相对不确定度合成可以得到正确的结果。对通过测量2个电压间接计算电位差的方法以及用分贝表示衰减的不确定度合成开展分析,验证了相对不确定度合成的适用范围。在分压器标定实验中,为了减小信号源输出值的分散性对评定结果的影响,对电压比值开展A类不确定度评定,合成后得到分压比不确定度。