胡利红 况学成 龚 明

(高安市陶瓷工程中心，江西 高安 300800)

1 原理简介

在温度T时,材料的线膨胀系数定义为[1-2]:

ɑ = dL / ( L0dT )

这里L0为常温下样品长度。实际测量中,材料线膨胀率采用一定的温度间隔△T内的平均线膨胀率近似,即:

式中：

a——平均线热膨胀系数，℃-1；

L1——温度为T1时试样的长度，mm；

L2——温度为T2时试样的长度，mm；

T1——实验室温度，℃；

T2——实际测试温度，℃ 。

2 标准不确定度的评定

平均热膨胀系数测定不确定度主要来源有： 长度差引入的标准不确定度u(d)，游标卡尺的重复性，热膨胀仪的分辨率等；样品在制样过程中产生的不确定度，热膨胀系数差值引入的标准不确定度，热膨胀系数引入的标准不确定度。

2.1 长度差引入的标准不确定度u(l)

2.1.1 样品在测量过程中产生的不确定度

本次比较时用游标卡尺对样品重复测量5次，用贝塞尔公式[1]计算的实验标准偏差为S(x)，贝塞尔公式如下：

线性热膨胀测定5次平行样，重复测定，测量结果为25.02mm，25.00mm，24.98mm，25.02mm

xar=25.00mm；s(x)=0.02mm;u1(l)=0.01mm

从而测量重复性引入的相对不确定度为：

u1(B)=u1(l)/xar=0.01/25.00=0.04% 。

2.1.2 仪器分辨率标准不确定度

由热膨胀仪DIL402PC的分辨率&x引入的分量标准不确定度u由说明书可知,DIL402PC型热膨胀仪的分辨率为8nm，u可认定为服从均匀分布：

标准要求长度为25.00mm，其相对不确定度为u2(B)为无穷小。

2.1.3 由游标卡尺示值不准引起长度差测量的标准不确定度

测长度：按GB/T 30-2012的要求，测量准确至25.00mm，使用游标卡尺的最小分度为0.02mm 。J该准确级的游标卡尺在150mm称量范围的最大允许误差为±0.03mm，样品测量两次，游标卡尺最大允许误差为均匀分布两次测量的最大允许误差引入的不确定度。……