甘肅省計量測試研究所  蒲瑞平

    根據JJG536-1998《旋光儀及旋光糖量計》檢定規程，旋光儀及旋光糖量計主要檢定項目是儀器示值誤差的檢定，檢定的測量不確定度分析就以儀器示值測量不確定度為代表。
    1.測量方法簡述
    儀器示值誤差的檢定采用直接比較法，即把貼敷有數字溫度計的標準旋光管放入被檢儀器測試箱中，等溫后，讀取溫度計和儀器示值。儀器示值誤差為:
    δ=α-α_t°C
    α=α_t°C+δ
    式中:α——被檢儀器示值；α_t°C——在測量溫度下標準旋光管的旋光度或糖度；δ——示值誤差。
    2.不確定度計算方法
    通常影響不確定度的因素應考慮:
    ①計量標準器的不確定度；②測量方法的不確定度；③測量環境條件的影響；④人員操作的影響；⑤被檢計量器具的變動性。
    在儀器示值誤差檢定中，采用直接比較法，方法簡便、準確，其不確定度可不考慮。在規程規定的環境下進行檢定，溫度、濕度等影響可以忽略。人員操作的影響和被檢儀器的變動性體現在檢定測量的重復性中。計量標準器的不確定度可以從其檢定證書上找到。這樣，儀器示值測量不確定度主要是檢定時使用的標準器的不確定度和檢定測量的重復性兩項
    

    3.不確定度分量計算及自由度
    (1)標準旋光管的不確定度
    規程規定數字溫度計示值誤差不超過±0.2°C，其對測量不確定度的貢獻很小，可以忽略。
    檢定證書給出的該標準旋光管的擴展不確定度為0.004°，并指出該值是利用k=2的覆蓋因子得到的，因此標準器的標準不確定度u(α)=0.004°/2=0.002°
    可以認為標準旋光管的不確定度很可靠，其自由度ν=∞
    (2)檢定時重復測量的不確定度u(δ)的計算
    δ的不確定度u(δ)，即儀器重復性測量不確定度，可按貝塞爾公式計算
    

    該式可利用儀器示值重復性檢定的結果。按JJG536-1998規程要求，重復測量6次，按上式計算標準偏差。實際檢定時，應使用實測數據，本文暫按規程規定的此項允差來估計u(δ)。u(δ)應使用平均值的標準偏差，它由單次測量標準偏差S計算:
    u(δ)=S/=S/
    u(δ)的自由度υ=6-1=5
    4.合成標準不確定度
    

    合成標準不確定度的有效自由度按韋爾奇-薩特思韋特公式計算。
    

    5.擴展不確定度
    取置信概率p=95%，有效自由度由上節計算得6～68，查表得t分布系數為2.45～1.98。
    擴展不確定度u=t_p(ν′)u_c
    以上以旋光儀為例進行了計算，結果見表1、表2。旋光糖量計的計算結果見表3、表4。