XPS保溫板導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)結(jié)果的不確定度評(píng)定朱海波寧波三江檢測(cè)有限公司寧波315032摘要：對(duì)XPS保溫板導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定，分析了不確定度產(chǎn)生的來源、影響因素及過程計(jì)算。從而能對(duì)檢測(cè)中容易產(chǎn)生較大不確定度的來源進(jìn)行更好的控制，并能合理地表征測(cè)量結(jié)果的分散性，使測(cè)量結(jié)果的可用性增強(qiáng)。關(guān)鍵詞：XPS；保溫板；導(dǎo)熱系數(shù)；不確定度1、概述導(dǎo)熱系數(shù)是保溫材料主要熱工性能之一，是鑒別材料體溫性能質(zhì)量的主要標(biāo)志。近幾年來，隨著建筑節(jié)能法規(guī)的出臺(tái)，我國對(duì)建筑節(jié)能越來越重視。然而，通常測(cè)量所得結(jié)果，僅表示被測(cè)量的近似值或估計(jì)值，為了能夠評(píng)定測(cè)量值的可靠性，有必要對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度給予說明，不確定度能夠合理地表征測(cè)量結(jié)果的分散性，使測(cè)量結(jié)果的可用性增強(qiáng)。本文根據(jù)《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特征的測(cè)定防護(hù)熱板法》GB10294-88和《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》JJF1059-1999,對(duì)XPS保溫板導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定，分析了不確定度產(chǎn)生的來源、影響因素及過程計(jì)算。2、實(shí)驗(yàn)2.1導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)依據(jù)為《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特征的測(cè)定防護(hù)熱板法》GB10294-88。設(shè)備選用DRCD-3030型雙試件導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀，試件規(guī)格為300mmX300mmX30mm。在溫度(23±2)°C，相對(duì)濕度(50+10)%的環(huán)境條件下調(diào)節(jié)16小時(shí)。2.2XPS試件厚度在導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀中壓緊與不壓緊兩種情況厚度沒有變化，所以可用測(cè)厚儀在不壓緊情況下檢測(cè)厚度，分別在對(duì)角線交叉點(diǎn)、距邊線20mm的線交叉點(diǎn)檢測(cè)，共測(cè)5點(diǎn)。2.3導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)參數(shù)的設(shè)定：冷面溫度：15C；熱面溫度：35C；防護(hù)板溫度：35C；計(jì)量面積為0.021m2,雙試件再乘以2。3、數(shù)學(xué)模型(1)Q----加熱單元計(jì)量部分的平均熱流量，其值等于平均發(fā)熱功率，W

T1----試件熱面溫度平均值，KT2----試件冷面溫度平均值，KA 計(jì)量面積，m2d 試件平均厚度，m4、不確定度評(píng)定4.1不確定度來源分析按式（1）可知，主要不確定度來源有以下幾種：試件穩(wěn)態(tài)后，熱面溫度允差引入的B

類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u]]，熱面溫度重復(fù)性測(cè)量引入的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2；冷面溫度允差引

入的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u對(duì)，冷面溫度重復(fù)性測(cè)量引入的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u22；試件平均

厚度重復(fù)性測(cè)量引入的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u，厚度測(cè)定儀分辨力引入的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度

31u32；標(biāo)準(zhǔn)板標(biāo)定，確定加熱單元計(jì)量部分平均熱流量引入的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u心，加熱單元計(jì)量部分平均熱流量重復(fù)性測(cè)量引入的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u42。4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的計(jì)量4.2.1試件穩(wěn)態(tài)時(shí)熱面溫度氣不確定度七的計(jì)算4.2.1.1熱面溫度的允差范圍為±0.2K，即其溫度變化的半寬為0.2K，按矩形分布考慮，u==0.115K114.2.1.2熱面溫度重復(fù)性測(cè)量引入的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u12，重復(fù)性測(cè)量20次，以4次結(jié)果的平均值作為測(cè)量結(jié)果，具體結(jié)果見表（1）表（1） 單位：。C序號(hào)12345678910T1;35.04835.06035.04035.06035.04635.04035.02035.02435.02035.0201i序號(hào)11121314151617181920T H——35.04035.02035.02035.04035.04035.03835.03435.02235.04035.021平均值：T=1咒T=35.035C=308.035Ki=1標(biāo)準(zhǔn)差：'催(T-[)2

s印=]：Id-1)‘ =0.013k標(biāo)準(zhǔn)差：即u12=即u12=0.007Ku1=J"122+"112-0.115K4.2.2試件穩(wěn)態(tài)時(shí)冷面溫度度1不確定度"2的計(jì)算4.2.2.1冷面溫度的允差范圍為±0.2K，即其溫度變化的半寬為0.2K,按矩形分布考慮，0.2u0.2u=―—21偵3=0.115K4.2.2.2冷面溫度重復(fù)性測(cè)量引入的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度"12，重復(fù)性測(cè)量20次，以4次結(jié)果的平均值作為測(cè)量結(jié)果，具體結(jié)果見表（2）表（2） 單位：。C序號(hào)12345678910T15.00014.98515.00015.00015.02015.00015.04015.02015.00014.9802i序號(hào)11121314151617181920T 15.02015.03115.02015.04015.02315.00015.02015.00014.98014.98027一一商1E,平均值：T=—Z七=15.008C=288.008Ki=1_ （I?-匕）2標(biāo)準(zhǔn)差:ST=\Ij—j=0.019K標(biāo)準(zhǔn)差:=0.010K=0.010K4.2.3試件厚度d不確定度u3的計(jì)算4.2.3.1試件厚度在2個(gè)試件5個(gè)地方重復(fù)性測(cè)量5次，以2個(gè)試件5個(gè)地方各測(cè)量1次10個(gè)數(shù)據(jù)的平均值作為測(cè)量結(jié)果，具體結(jié)果見表（3）表（3） 單位：mm序號(hào)12345678910d30.0230.0230.0330.0430.0230.0430.0530.0630.0530.06i序號(hào)11121314151617181920d29.9429.9429.9529.9429.9629.9629.9629.9729.9529.95i序號(hào)21222324252627282930

d.30.0230.0130.0130.0230.0230.0830.0830.0830.0930.09i序號(hào)31323334353637383940d30.0730.0730.0630.0830.0830.0030.0030.0130.0030.01i序號(hào)41424344454647484950d29.9129.9229.9129.9229.9230.0930.0930.0830.0830.07平均值:d=pd平均值:d=pd=30.02mm4.2.3.2厚度測(cè)定儀分辨力為0.01mm，按矩形分布考慮，u32=001=0.003mm4.2.3.2則u3=3322+u312=0.018mm4.2.4平均熱流量Q不確定度u4的計(jì)算4.2.4.1熱流量重復(fù)性測(cè)量20次，以其中4次的數(shù)據(jù)作為測(cè)量結(jié)果。具體數(shù)據(jù)見表（4）表（4） 單位：W序號(hào)12345678910Q0.8210.8300.8260.8210.8160.8170.8230.8220.8260.817i序號(hào)11121314151617181920Q i 0.8120.8130.8220.8140.8190.8160.8220.8210.8220.823平均值：Q=—乙Q=0.820Wni=12(Q-Q)— I i標(biāo)準(zhǔn)差：S(Q)=ti=i失])=0.005W則u則u414.2.4.2絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)參比板，其國家標(biāo)準(zhǔn)樣品證書里的不確定度為：95%置信限，隨機(jī)不確定度為土2.5%。95%置信概率按正態(tài)分布考慮，其包含因子為kp—L96，該區(qū)間u=旦X2的半寬為2.5%。貝I」42 1.96 =0.010Wf則U4*422+U412=0.010W4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算，xd'-，xd'-T)—1 20.021X2xG08.035-288.008)X10000.0293w/(m.K)根據(jù)上式計(jì)算Q、孔的相關(guān)系數(shù)為:C3C2CC3C2C40.820x30.02x0.001 r v—=-0.00150.021X2x(308.035-288.008力 w/(m,K2)0.820x30.02x0.001 T ~=0.0015W/(m?K2)0.021x2x(308.035-288.008力W/(m?K2)*、= 嚴(yán)0 .=0.975A?-T2)0.021X2xS.035-288.008) w/(m2?K)d 30.02x0.0010.036A、-T2)0.021x2x(308.035-288.008) ([/m.k)T1和T2彼此獨(dú)立，所以入的合成方差為:=(Cu)2+(Cu)2+Cu)+Cu)11 22 3 3 4 4=(-0.115X0.0015)2+(0.115X0.0015)2+(0.975X0.018X0.001)2+(0.036X0.010)2=1.89X10-7(W/(m?K))2u入—七"入2=4.35X10-4W/(m?K)4.4擴(kuò)展不確定度的計(jì)算按正態(tài)分布進(jìn)行擴(kuò)展不確定度評(píng)定，取置信概率為95%,則包含因子k=2。擴(kuò)展不確定度為:u=ku人=8.7X10-4W/(m-K)5、測(cè)量結(jié)果的表示XPS保溫板導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量結(jié)果為：0.0293±0.0009W/(m-K)，包含因子k=2。6、小結(jié)從上述的各種不確定度分量的評(píng)定分析來看，6.1標(biāo)準(zhǔn)板標(biāo)定，確定加熱單元計(jì)量部分平均熱流量引入的不確定度為主要影響，溫度引起的不確定度其次，而由厚度引起的不確定度影響更小。6.2溫度引起的不確定度，主要是取決于溫度允差引入的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，由于熱面溫度和冷面溫度的允差范圍一樣，所以