镜向光泽度计示值误差测量结果不确定度评定

摘 要：分析影响光泽度计测量不确定度的因素主要包括标准光泽度板的不确定度、测量重复性、仪器稳定性、零值误差，以及被检光泽仪的分辨力引入的标准不确定度。以一级光泽度计为例，依据数学模型进行分析，算出示值误差测量结果的扩展不确定度，同时，给出了测量结果不确定度报告与表述形式。

关键词：光泽度；示值误差；不确定度

1 概述：

1.1 测量依据：JJG696-2002《镜向光泽度计和光泽度板检定规程》。

1.2 测量环境：温度：（20±5）℃；相对湿度：＜85%RH，无干扰及振动源的清洁实验室。

1.3 计量标准：主要计量标准设备为标准光泽度计和标准光泽度板组：

1.4 被测对象：

1.5 测量方法：

光泽度计利用光反射原理对样品的光泽度进行测量。即：在规定入射角和规定光束的条件下照射样品，
得到镜向反射角方向的光束。通常对标准光泽度板的独立测量3 次，取其平均值与标准光泽度板的标准值
之差，即得该光泽度计的示值误差。

影响测量结果不确定度的因素主要有标准光泽度板的不确定度、测量重复性、仪器稳定性、零值误差，
以及被检光泽度计的分辨率引入的标准不确定度分量。以一级光泽度计为例，分析示值误差测量结果的扩
展不确定度。

2 建立数学模型

2.1 数学模型：

式中： △Gs（θ） ——被检仪器的示值误差；

-Gs（θ） ——被检仪器光泽度测量值的平均值；

Gs（θ）——标准光泽度板的标准值。

2.2 灵敏系数：

2.3 不确定度传播率：

3 光泽度计示值误差测量结果的扩展不确定度评定：

3.1 输入量  -△Gs（θ）的标准不确定度 u△Gs（θ）评定：

3.1.1 测量重复性引入的标准不确定度分量1 u （属A 类评定）

以中光泽度标准板为例，重复测量10 次，测量数据：58.2，58.4，58.1，58.3，57.9，58.2，58.5，58.3，
58.5，58.4（单位：光泽度单位）。

利用贝塞尔公式计算出单次实验标准差：

各标准光泽度板，通常测量3 次取平均值的实验标准差 u1 ：

3.1.2 光泽度计稳定性引入的标准不确定度分量u2（属B 类评定）

光泽度计的稳定性最大估算值为0.4，则不确定度区间半宽为0.2，按均匀分布，即：

3.1.3 光泽度计零值误差引入的标准不确定度分量u3（属B 类评定）

光泽度计的零值误差最大估算值为0.2，则不确定度区间半宽为0.1，按均匀分布，即：

3.1.4 光泽度计的分辨率引入的标准不确定度分量u4（属B 类评定）

光泽度计的分辨力一般为0.1，则不确定度区间半宽为0.05,按均匀分布，即：

当测量重复性引入的标准不确定度分量大于被测仪器的分辨力所引入的标准不确定度分量时，可以不考虑分辨力所引入的标准不确定度分量，因此，分辨力所引入的标准不确定度分量可以忽略不计。

3.1.5 由于以上各项标准不确定度分量是互不相关的，则合成影响输入量△Gs（θ） 的标准不确定度为uGs（θ） ：

3.2 输入量 Gs（θ）的标准不确定度uGs（θ）评定：

输入量 Gs（θ） 是由标准光泽度板的标准值引入的标准不确定度，标准值是由上级部门检定给出，故属B 类不确定度分量。已知标准光泽度板的不确定度为0.8，（k=2），则由标准光泽度板的标准值引入的标准不确定度分量u5

u5=0.8/2=0.4

4 合成标准不确定度

4.1 主要标准不确定度汇总表：

4.2 合成标准不确定度：

以上各项标准不确定度分量是互不相关的，故合成标准不确定度uc：

5 扩展不确定度：

光泽度计示值误差测量结果的扩展不确定度为U 等于合成不确定度与包含因子（k=2）的乘积。

U =k x u ， （k=2）

即：U= 2x 0.434 = 0.9

6 光泽度计示值误差测量结果的扩展不确定度报告与表示形式：

U = 0.9，（k=2）

参考文献

JJG696-2002《镜向光泽度计和光泽度板检定规程》；

JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。

本文出自：南通市计量检定测试所

本文作者：张成