計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報告8(2015熱電阻)

1、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報告 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱 工業(yè)鉑、銅熱電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé) 人 建標(biāo)單位名稱（公章） 填 寫 日期 目目 錄錄 一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的.3 二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及組成二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及組成.3 三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備.4 四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo).5 五、環(huán)境條件五、環(huán)境條件.5 六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖.6 七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn).7 八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核.8 九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定

2、度評定九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定.9 十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證.13 十一、結(jié)論十一、結(jié)論 .14 十二、附加說明十二、附加說明.14 一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的 溫度是熱電生產(chǎn)中的重要且數(shù)量較多的物理量，而熱電阻是溫度儀表的感溫元 件，熱電阻的準(zhǔn)確與否直接影響溫度儀表示值的準(zhǔn)確性。為保證工作用熱電阻的準(zhǔn) 確，按國家計(jì)量管理工作的相關(guān)規(guī)定，建立工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定裝置。它主要用 于我公司生產(chǎn)中使用的工業(yè)鉑、銅熱電阻的定期檢定，以保證溫度量值傳遞準(zhǔn)確可 靠。 二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及組成二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及組成 組成： 1-標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)

3、 2-被檢熱電阻溫度計(jì) 3-恒溫油槽 4-轉(zhuǎn)換開關(guān) 5-電測儀器 工作原理：該標(biāo)準(zhǔn)裝置采用比較法進(jìn)行檢定，即將二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)與鉑熱電 阻同時插入冰點(diǎn)或恒溫槽中，待溫度穩(wěn)定后，通過測量標(biāo)準(zhǔn)與被檢的值， 由標(biāo)準(zhǔn)算出實(shí)際溫度，然后通過公式計(jì)算得出被檢的實(shí)際值。 tR 三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備 名 稱型 號測量范圍 不確定度或 準(zhǔn)確度等級 或最大允許 誤差 制造廠及出 廠編號 檢定或 校準(zhǔn)機(jī)構(gòu) 檢定周 期或復(fù) 校間隔 二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻 溫度計(jì) WZPB-2 (-196+660)二等 88878 中測院 2年 計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 器 數(shù)字萬用表 KEITHLEY 2000

4、 100-120 MPE： （0.01%RD +0.001%FS） KEITHLEY 市計(jì)量所1年 低電勢開關(guān) PRT Selector Switch-954 (0.1V-750V) AC/KEITHLEY -1 自檢1年 兆歐表 ZC25-3 ( 0-500)M,輸出 500V 1級 上海第六電表廠 4-2611 市計(jì)量所1年 標(biāo)準(zhǔn)水槽 CS503/ /89042自測1年 主 要 配 套 設(shè) 備 冰瓶 / / / 四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo) 工業(yè)鉑、銅熱電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置: 測量范圍：（0400） 準(zhǔn)確度等級：二等 五、環(huán)境條件五、環(huán)境條件 序 號項(xiàng) 目要 求實(shí) 際

5、 情 況結(jié) 論 1溫 度 (205)(205) 合格 2濕 度（30%80%）（30%80%）合格 3 4 5 6 六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖 上 級 計(jì) 量 器 具 本 單 位 計(jì) 量 器 具 下 一 級 計(jì) 量 器 具 基（標(biāo)）準(zhǔn)名稱：一等鉑熱電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置、 多功能校驗(yàn)器 不確定度或 準(zhǔn)確度等級或 最大允許誤差：一等 溯源單位：中國測試技術(shù)研究院 直接測量法 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱：工業(yè)鉑、銅熱電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置 測量范圍：(-196+660) 不確定度或 準(zhǔn)確度等級或 最大允許誤差：二等 計(jì)量器具名稱：工業(yè)鉑電阻 測量范圍：（-200600） 不確定度或

6、 準(zhǔn)確度等級或 最大允許誤差：B 級、C 級 比較檢定法 計(jì)量器具名稱：工業(yè)銅電阻 測量范圍：（-50150） 不確定度或 準(zhǔn)確度等級或 最大允許誤差：B 級、C 級 七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn) 在標(biāo)準(zhǔn)裝置正常工作條件下，使用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，對一支被檢鉑電阻，分度值 Pt100，在 100點(diǎn)上等精度重復(fù)測量 10 次，得到以下一組數(shù)據(jù)： () 試驗(yàn)時間 測量值（V） 測量次數(shù) 2012 年 4 月 12 日 2013 年 4 月 15 日 2014 年 4 月 13 日 2015 年 4 月 17 日 試驗(yàn)條件 21;55%RH22;51%RH20;56%RH21;

7、53%RH 1 138.531 138.538 138.568 138.550 2 138.541 138.530 138.560 138.562 3 138.531 138.576 138.568 138.521 4 138.546 138.569 138.561 138.570 5 138.533 138.559 138.562 138.550 6 138.542 138.569 138.568 138.572 7 138.556 138.561 138.561 138.550 8 138.524 138.559 138.564 138.560 9 138.554 138.538 138.

8、560 138.562 10 138.524 138.530 138.561 138.570 n i n Xi X 1 138.5382138.5529138.5633138.5567 1 1 2 n XX XS n i i i 0.01150.01730.00340.0151 結(jié) 論 備 注 試驗(yàn)人員 * * * * * * * * 八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核 在標(biāo)準(zhǔn)裝置正常工作條件下，使用二等鉑電阻溫度計(jì)，對一支被檢鉑電阻，分度值 Pt100，在 100點(diǎn)上等精度重復(fù)測量 10 次，每年測量一次，得到以下一組數(shù)據(jù)()： 考核時間 測量值（V） 測量次數(shù) 2012 年

9、4 月 12 日 2013 年 4 月 15 日 2014 年 4 月 13 日 2015 年 4 月 17 日 1 138.531 138.538 138.568 138.550 2 138.541 138.530 138.560 138.562 3 138.531 138.576 138.568 138.521 4 138.546 138.569 138.561 138.570 5 138.533 138.559 138.562 138.550 6 138.542 138.569 138.568 138.572 7 138.556 138.561 138.561 138.550 8 138

10、.524 138.559 138.564 138.560 9 138.554 138.538 138.560 138.562 10 138.524 138.530 138.561 138.570 i y138.5382138.5529138.5633138.5567 最大變化量 1 ii yy / 0.01470.01040.0066 允許變化量 0.07 考核人員 * * * * * * * * 九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定 1. 概述概述 依據(jù) JJG229-2010工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程和 JJF1059-1999測量不確定度評定 與表示 ，

11、按照比較法進(jìn)行測量，以二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻作為標(biāo)準(zhǔn)器，測量對象為測量范圍為- 200600的 A 級、B 級工業(yè)鉑熱電阻, 在 100測量點(diǎn)對被測儀表示值誤差的不確定度進(jìn) 行評定。 2. 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 ； = +; = RoRR t t R x R t dt dR tt * * * / t xt dtdR RR 式中： t 溫度時被檢阻的溫度誤差；T t 溫度時被檢實(shí)際電阻值； t R t 溫度附近 x時被檢測得的電阻值的熱電動勢； x R t 溫度時被檢溫度計(jì)電阻值隨溫度的變化率； t dt dR 檢定槽溫度偏離檢定值。t t 溫度時標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的電阻值； * t R x時標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測得的的電阻

12、值； * x R t 溫度時標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)電阻值隨溫度的變化率; * / t dtdR R0 分度表中查得的 t 溫度時的電阻值 令 = (-)，則（1）式可得： * R * t R * x R +（/）- （1） R x R t dt/dR * R * / t dtdRRo 式（1）為評定的數(shù)學(xué)模型。 3. 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定 3.1 輸入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u的評定 x R x R 標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u，記作 u，由四個不確定度分項(xiàng)構(gòu)成。 x R x 3.1.1 測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u (A 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度) 1 x 本檢定系統(tǒng)在 100對一支被檢熱電阻作等

13、精度多次檢定。數(shù)據(jù)如下表所示（）： 次數(shù)測量值（） 1138.502 2138.480 3138.485 4138.489 5138.496 6138.480 7138.478 8138.492 9138.476 10138.496 平均138.4874 S i = 1n xx n 1i 2 i 8.910-3 u = 8.910-3 1 x 3.1.2 恒溫油槽插孔之間的溫差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng) u 2 x 由于被檢與標(biāo)準(zhǔn)插入同一水平，所以只需考慮水平溫差，水平溫差為 0.05。 不確定度區(qū)間的半寬度為= 0.050.379/= 18.9510-3，在區(qū)間內(nèi)可認(rèn)為 dt dR t 均勻分布

14、，3k u = 18.9510-3/ = 10.9410-3 。 2 x3 3.1.3 電測設(shè)備引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng) u 3 x 100時電測設(shè)備的誤差為 138.510.01%+0.001%1000=23.8510-3 在區(qū)間內(nèi)可認(rèn)為均勻分布， 3k = 23.8510-3/=13.7710-3 。 3 Xu3 3.1.4 由引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u的合成 x R x R 3 2 2 2 1 2 xuxuxuxu =0.019。()()() 2 3 2 3 2 3 1077.131094.10109 . 8+ 3.2 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定 t dt dR t dt dR u 標(biāo)準(zhǔn)不確定度，記

15、作。 t dt dR u yu 的取值是常數(shù)，它引入的不確定度可忽略。 t dt dR 3.3 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定tR* * t Ru 標(biāo)準(zhǔn)不確定度，記作，有三個不確定度分項(xiàng)構(gòu)成。 * t Ru zu 3.3.1 二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)不確定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定的分項(xiàng) 1 zu 100時，根據(jù)檢定規(guī)程的檢定周期不穩(wěn)定性為 12mK，合電阻 1.1610-3 ，屬于正態(tài) tP R 分布， = 1.1610-3 /3= 3.8710-4 。 1 zu 3.3.2 電測設(shè)備引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng) 2 zu 8 8 100時電測設(shè)備的誤差為 34.50.01%+0.001%1000=13.4510-3

16、在區(qū)間內(nèi)可認(rèn)為均勻分布， = 1 3.4510-3/=7.7610-3 。3k 2 zu3 3.3.3 二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)由上級校準(zhǔn)傳遞的不確定度 U=2.5mK，按 k=2，則 u=1.25mK，合 電阻 1.1010-4 。 = 1.1010-4 3 zu 3.3.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即的計(jì)算 zu * t Ru )z(uzuzuzu 3 2 2 2 1 2 =7.77()()() 2 4 2 3 2 4 1010 . 1 1076 . 7 1087 . 3 + 3 10 3.4 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定 * / t dtdR * / t dtdRu 標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即。 * / t dtdRu

17、 du 的取值是常數(shù)，它引入的不確定度可忽略。 * / t dtdR 3.5 Ro 為分度表給出數(shù)據(jù)，是常數(shù)，它引入的不確定度可忽略。 4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定 4.1 靈敏系數(shù) 數(shù)學(xué)模型 +（/）- R x R t dt/dR * R * / t dtdRRo 靈敏系數(shù) 1 R R c x t 1 * t * t t 2 dt dR R dt dR R c * t t * t 3 dt dR dt dR R R c 2 * t * t * t t 4 dt dR R dt dR dt dR R c 100時， 2 2 c 79 . 3 3 c 6 . 7 4 c 4.

18、2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表 標(biāo)準(zhǔn)不確定度 i xu不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度 測量重復(fù)性 u 1 x8.910-3 恒溫油槽溫場不均勻 u 2 x10.9410-3 u=0.019 x R 電測設(shè)備測量誤差 u 3 x13.7710-3 t dt dR u 的取值誤差 t dt dR / 二等鉑電阻溫度計(jì)不確定度 1 zu3.8710-4 電測設(shè)備測量誤差 2 zu7.7610-3 =7.7710-3 * t Ru 上級傳遞引入不確定度 u(Z3)1.1010-4 * / t dtdRu 的取值誤差 * / t dtdR / 4.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算 100時， 2 4 2 3 2 2 2 1 duczucyucxucuc =()() 2 3 2 10