手持糖量计标准技术报告

1计量标准技术报告计量标准名称手持糖量计及手持折射仪检定装置计量标准负责人建标单位名称（公章）厦门市计量检定测试院填写日期：2011年8月10日2目录一、建立计量标准的目的……………………………………………………（3）二、计量标准的工作原理及其组成…………………………………………（3）三、计量标准器及主要配套设备……………………………………………（4）四、计量标准的主要技术指标………………………………………………（5）五、环境条件…………………………………………………………………（5）六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………（6）七、计量标准的重复性试验…………………………………………………（7）八、计量标准的稳定性考核…………………………………………………（8）九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………（9-13）十、检定或校准结果的验证…………………………………………………（14）十一、结论……………………………………………………………………（15）十二、附加说明………………………………………………………………（15）3一、建立计量标准的目的计量标准在计量检定系统中起着传递量值承上启下的作用，是将各项计量标准复现的单位量值传递到生产贸易和科学技术等使用第一线的纽带，是实现量值统一的基础。因此为了保证量值准确可靠必须建立该项计量标准。二、计量标准的工作原理及其组成手持糖量计用于测定水溶液中糖的含量;手持含量计用于测定某种物质(如食盐、蜂蜜、乳化液等)在溶液中的含量，或测定某种溶液(如防冻液、电瓶液、尿等)的某种物理量(如冰点、比重、密度等);手持折射仪用于测定溶液或液体的折射率。手持糖量(含量)计和手持折射仪都是利用折射原理测量折射临界角的仪器。通常由折射棱镜、进光棱镜或盖板、标尺，以及读数用的目镜系统所组成。不同含量的蔗糖(或其它)溶液，其折射率不同，因而其折射临界角也不同，而使明、暗分界线出现在刻度尺的不同位置上，从而可以显示物质的含量或溶液的折射率。1、手持糖量计示值误差检定原理：将温度计的测温探头贴敷在仪器测头的侧面，仪器和溶液接近室温后开始操作；在仪器测量范围内的上限值、下限值、中间值3处，以1/10量程范围内选择标准溶液。把糖度标准物质滴在糖量计的棱镜表面，盖上盖板，读取温度计的温度同时记录仪器示值，每种标准溶液重复测量3次，取其平均值。2、标尺转换误差的检定原理：根据仪器转换标尺和原标尺的测量范围，选择交叉测量范围内某一含量配制标准溶液，在两个标尺上分别进行3次测量，其示值误差平均值之差应符合第3条规定，本项可结合示值误差的检定进行。4三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔蔗糖水溶液标准物质BW5025-19.9%U=0.2%k=2中国计量院11001中国计量院2年蔗糖水溶液标准物质BW5025-230.0%U=0.2%k=2中国计量院11001中国计量院2年蔗糖水溶液标准物质BW5025-350.3%U=0.2%k=2中国计量院11001中国计量院2年折射率溶液标准物质GBW130147～GBW1301511.33301.39951.50111.56021.6580U=0.0002k=2中国计量院中国计量院2年主要配套设备电子天平XP205DR81g/210gⅠ级METTLER/1129300535厦门市计量院1年数字温度计52Ⅱ0～100℃U=0.2℃k=2FLUKE/77760042厦门市计量院1年阿贝折射仪WYA-2S1.3000～1.7000±0.0003上海精科/XMJL-LHS-76厦门市计量院1年5四、计量标准的主要技术指标1、蔗糖水溶液标准物质:BW5025-1U=0.2%k=2标准值9.9%BW5025-2U=0.2%k=2标准值30.0%BW5025-3U=0.2%k=2标准值50.3%2、折射率溶液标准物质GBW130147～GBW130151U=0.0002k=2其折射率标准值为：1.3330、1.3995、1.5011、1.5602、1.6580五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度10～40℃25℃合格温度波动≤1℃/h温度波动≤1℃/h合格23456六、计量标准的量值溯源和传递框图上级计量标准本单位计量器具下一级工作计量器具比较测量法计量器具名称：手持糖量计、手持折射仪测量范围：折射率1.3330～1.5200糖含量（0～80）%最大允许误差：折射率准确度±0.001糖含量准确度≤±2.0计量标准名称：手持糖量计及手持折射仪检定装置测量范围：折射率1.3330～1.5200糖含量（0～80）%不确定度：折射率U=9×10-4k=2糖含量U=0.9%k=2高纯蔗糖、折射率溶液标准物质中国计量科学研究院测量法计量标准：阿贝折射仪准确度：0.0003保存机构：中国计量科学研究院7七、计量标准的重复性试验选择一台比较稳定手持糖量计计，在相同条件下，短时间内连续测量BW5025-1蔗糖水溶液标准物质10次，结果如下：（温度20℃）时间测量值次数2011年06月08日(%)年月日年月日年月日19.929.939.949.959.969.979.989.999.9109.9112nyyysniij0.0结论符合JJG1033-2008计量标准考核规范检定人员周耀锋JJG1033-2008计量标准考核规范重复性试验的判据：如果重复性试验结果不大于新建计量标准时的重复性或测量不确定度评定中的重复性数据，则重复性符合要求。8八、计量标准的稳定性考核所使用的计量标准为中国计量院生产的标准溶液，根据JJF1033-2008计量标准考核规范,无须进行稳定性考核。9九、检定或校准结果的测量不确定度评定手持糖量计糖含量示值误差测量结果的不确定度的评定：一、概述：1测量依据：JJG820—1993《手持糖量〈含量〉计及手持折射仪》检定规程。2环境条件：温度10～40℃，避免空气对流，温度波动≤1℃/h。3测量标准：蔗糖水溶液标准物质4被测对象：分度值为1.0%的手持糖量计的糖含量。5主要测量性能：将温度计的测温探头贴敷在仪器测头的侧面，仪器和溶液接近室温后开始操作；在仪器测量范围内的上限值、下限值、中间值3处，以1/10量程范围内选择标准溶液。把糖度标准物质滴在糖量计的棱镜表面，盖上盖板，读取温度计的温度同时记录仪器示值，每种标准溶液重复测量3次。6评定结果：符合上述条件下，分度值为1.0%的手持糖量计可直接使用该不确定度的评定结果，其它分度值的手持糖量计可参照本不确定度的评定方法。二、数学模型1、数学模型：)(tC20(）（1）式中：为仪器示值误差，%；)(t为Ct时仪器测量值，%；为修正值，%；（20C）为标准值，%。2、方差与灵敏度系数：2232222212ucucucu,1/1c,1/2c1/3c3、输入量标准不确定度评定：3.1温度变化引起的不确定度u(t)该检定装置使用的数字温度计最大示值误差为0.2℃，服从均匀分布。则其测温的不确定度为：0.2℃/3=0.12℃当温度为25.0℃时，温度变化1.0℃，其修正值基本为一固定值，最大变化不超过约为0.10%。则：10%012.00.112.0%10.0cctu3.2糖量计分辨力的标准不确定度u(d)分度值为1.0%的糖量计，其变化半宽为0.5%，服从均匀分布，由于手持糖量计的分辨力对调零和实际读数各影响一次，故：u(d)=0.5%3/2=0.41%3.3蔗糖水溶液标准物质引入的不确定度u(c)标准溶液用阿贝折射仪定值，根据阿贝折射仪的检定规程，其折射率示值误差最大不超过0.0003，据JJG820—1993检定规程附录2中表1的蔗糖含量与折射率的关系，糖含量的标称值为30%处，糖溶液浓度的半宽为0.17%，服从均匀分布，故u(c)=0.17%3/=0.10%3.4测量重复性引入的不确定度u按贝塞尔公式12nsi计算。用分辨率为0.5%的仪器重复10次，结果如下：30.1%、30.2%、30.1%、30.1%、30.1%、30.2%、30.1%、30.2%、30.1%、30.2%，其平均值为30.1%，其标准偏差s=0.052%，实际测量时取3次测量的平均值，则该仪器测量重复性的标准不确定度：%03.03/%052.0u4合成标准不确定度的评定4.1标准不确定度汇总表标准不不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度ci┃ci┃u(xi)tu温度变化%012.01%012.0u(d)分辨力0.41%-10.41%u(c)蔗糖水溶液标准物质0.10%10.10%u测量重复性%03.01%03.04.2合成标准不确定度的计算由于上述各分量互独立，故：11423.0%03.010.041.0012.02222u%5扩展不确定度的评定取k=2U=2×0.423=0.9%6不确定度的报告与表示手持糖量计糖含量示值误差测量结果的扩展不确定度为：U=0.9%k=2手持折射仪折射率示值误差测量结果的不确定度的评定：一、概述：1测量依据：JJG820—1993《手持糖量〈含量〉计及手持折射仪》检定规程。2环境条件：温度10～40℃，避免空气对流，温度波动≤1℃/h。3测量标准：折射率溶液标准物质4被测对象：分度值为0.001的手持折射仪。5主要测量性能：将温度计的测温探头贴敷在仪器测头的侧面，仪器和溶液接近室温后开始操作；在仪器测量范围内的上限值、下限值、中间值3处，以1/10量程范围内选择标准溶液。把折射率标准物质滴在折射率的棱镜表面，盖上盖板，读取温度计的温度同时记录仪器示值，每种标准溶液重复测量3次。6评定结果：符合上述条件下，分度值为0.001的手持折射仪可直接使用该不确定度的评定结果。二、数学模型1、数学模型：)(tC20(）（1）式中：为仪器示值误差，%；)(t为Ct时仪器测量值，%；为修正值，%；（20C）为标准值，%。2、方差与灵敏度系数：2232222212ucucucu,1/1c,1/2c1/3c3、输入量标准不确定度评定：123.1温度变化引起的不确定度u(t)该检定装置使用的数字温度计最大示值误差为0.2℃，服从均匀分布。则其测温的不确定度为：0.2℃/3=0.12℃当温度为25.0℃时，温度变化1.0℃，根据蒸馏水的折射率在不同温度下的示值变化估算，最大变化不超过约为0.00011。则：000013.00.112.000011.0cctu3.2折射仪分辨力的标准不确定度u(d)分度值为0.001的糖量计，其变化半宽为0.0005，服从均匀分布，由于手持折射仪的分辨力对调零和实际读数各影响一次，故：u(d)=0.00053/2=0.000413.4折射率溶液标准物质引入的不确定度u(c)折射率溶液标准物质证书给出其扩张不确定度为0.0002，k=2，服从均匀分布，故u(c)=0.0002/2=0.00013.4测量重复性引入的不确定度u按贝塞尔公式12nsi计算。用分辨率为0.001的仪器重复10次，结果如下：1.3330、1.3330、1.3331、1.3331、1.3330、1.3330、1.3330、1.3330、1.3330、1.3330，其平均值为1.33302，其标准偏差s=0.00004，实际测量时取3次测量的平均值，则该仪器测量重复性的标准不确定度：00002.03/00004.0u4合成标准不确定度的评定4.1标准不确定度汇总表标准不不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度ci┃c