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工業(yè)熱電阻示值誤差測量值得不確定度評定

發(fā)布時間:2021-06-28     瀏覽次數(shù):
摘要:本文根據(jù)JJG229-2010《工業(yè)鉑,、銅熱電阻檢定規(guī)程》對工業(yè)熱電阻示值誤差測量值進行不確定度評定。
1引言
  測量依據(jù):JJG229-2010《工業(yè)鉑,、銅熱電阻檢定規(guī)程》,。
  測量方法:采用比較法進行測量。
  測量環(huán)境:環(huán)境溫度20±2°C,,相對濕度<85%,。.
序號 標(biāo)準器名稱 技術(shù)性能
1 標(biāo)準鉑電阻溫度計 測量范圍:(-195-420)℃;精度等級:二等
2 酒精低溫槽 工作區(qū)域最大溫差:0.04'℃
3 油恒溫槽 工作區(qū)域水平溫場:0.01℃:垂直溫場:0.02℃
4 數(shù)字多用表 1000Ω檔位:±(50ppm*reading+2ppm*range)
2建立數(shù)學(xué)模型及不確定度來源分析
2.1數(shù)學(xué)模型
  檢定點0℃,測量誤差的數(shù)學(xué)模型:
 
  式中,,△ti為被檢鉑電阻在冰點槽中測得的偏離0℃的差;△t*為標(biāo)準鉑電阻溫度計在冰點槽中測得的偏離0℃的差;
△t*h為被檢鉑電阻在100°C恒溫槽中測得的偏離100℃的差;
△t*h-標(biāo)準鉑電阻溫度計在100°C恒溫槽中測得的偏離100℃的差,。
2.2不確定度傳播率
 
2.3測量不確定度來源
  工業(yè)熱電阻校準的不確定度評估包括:
2.3.1標(biāo)準鉑電阻溫度計引入的不確定度,
  標(biāo)準鉑電阻溫度計自熱效應(yīng)引入的不確定度;標(biāo)準鉑電.阻溫度計穩(wěn)定性引入的不確定度;標(biāo)準鉑電阻溫度計Rp引入的不確定度;數(shù)字多用表測量引入的不確定度
2.3.2測量被測工業(yè)鉑電阻時引入的不確定度
  數(shù)字多用表的精度引入的不確定度;恒溫槽垂直溫場引入的不確定度;恒溫槽水平溫場引入的不確定度;被測工業(yè)鉑電阻重復(fù)測量引入的不確定度,。
3標(biāo)準不確定度評定
  以工業(yè)熱電阻校準為例,,分析100℃校準點的測量不確定度。
3.1標(biāo)準鉑電阻自身引入的不確定度評定
(1)標(biāo)準鉑電阻自熱效應(yīng)引入的不確定度u
  采用B類方法評定,。二等標(biāo)準鉑電阻的自熱效應(yīng),,查檢定規(guī)程為4.0mK,按均勻分布,,其擴展不確定度為:
 
(2)標(biāo)準鉑電阻穩(wěn)定性引入的不確定度u2
  采用B類方法評定,。二等標(biāo)準鉑電阻的穩(wěn)定性,查檢定規(guī)程為14mK,,按均勻分布,,可得:
 
(3)標(biāo)準鉑電阻溫度計Rp引入的不確定度1ls;
  采用B類方法評定。二等標(biāo)準鉑電阻的Rp,,查檢定規(guī)程Rtp'為10mK,,按均勻分布,,可得:
 
(4)數(shù)字多用表準測量引入的不確定度1u14;
  采用B類方法評定。Rt*由數(shù)字多用表測量,,而R*tp直接引用檢定證書中給出的值時的不確定度評估Wts=R*r,/Rtp*,,由于Rt*和R*tp是用不同電測設(shè)備測得,測量誤差之間互不相關(guān),。因此,,dWts可用方差合成的方法得到:
 
3.2測量被測溫度計時引入的不確定度
(1)數(shù)字多用表的精度引入的不確定度us
  采用B類方法評定。測量被測工業(yè)鉑電阻時,,用數(shù)字多用表歐姆檔進行測量,,根據(jù)其說明書1000Ω量程誤差為士(50ppm*reading+2ppm*range),取其半?yún)^(qū)間,,服從均勻分布,。
 
(3)恒溫槽水平溫場引入的不確定度uτ
  采用B類方法評定。恒溫槽在其溫場的最大水平溫場不超過0.01℃,,按均勻分布,,取k=√3可得:
 
(4)被測鉑電阻溫度計測量重復(fù)性引入的不確定度u6
  采用A類方法評定。重復(fù)性測量數(shù)據(jù)見表3,。
  表3被測鉑電阻溫度計重復(fù)測量數(shù)據(jù)(2)
 
換算成溫度:
 
4合成標(biāo)準不確定度及擴展不確定度
(1)合成標(biāo)準不確定度
  以上各分量獨立不相關(guān),,按方和根得合成標(biāo)準不確定度
 
  可得:uc=0.0342℃
(2)擴展不確定度
  取包含概率p=95%,包含因子k=2,,擴展不確定度為:
U-uc×k=0.0342×2=0.07℃
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