二等鉑電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置建標(biāo)報(bào)告

1、建立測量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)名稱 二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置 計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu) 編寫 年 月 日審核 年 月 日目次一、測量標(biāo)準(zhǔn)概述（3）二、測量標(biāo)準(zhǔn)性能（4）三、構(gòu)成測量標(biāo)準(zhǔn)的測量器具及配套設(shè)備（5）四、檢定人員（6）五、校準(zhǔn)（檢定）環(huán)境條件（6）六、測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定（7）七、測量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性（10）八、測量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性（12）九、測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的驗(yàn)證（14）十、結(jié)論（15）十一、附錄（15）共 18 頁 第 5 頁一、測量標(biāo)準(zhǔn)概述1、建立測量標(biāo)準(zhǔn)的目的、意義及用途 工業(yè)鉑電阻溫度計(jì)廣泛用于溫度測量，它的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性將直接影響其測溫準(zhǔn)確度。為保證公司軍、民品高低溫試驗(yàn)箱溫度及溫度傳感器測量的

2、準(zhǔn)確，量值統(tǒng)一，建立該標(biāo)準(zhǔn)裝置，開展工業(yè)鉑電阻/銅電阻溫度計(jì)的檢定工作。2、測量標(biāo)準(zhǔn)的組成及工作原理 該套工業(yè)鉑電阻/銅電阻溫度計(jì)檢定裝置主要由二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)、冰點(diǎn)槽、油槽、數(shù)字多用表、掃描開關(guān)和控制器等組成。它是利用鉑電阻電阻值隨溫度而變化的特性來測溫的原理，冰點(diǎn)槽、油槽用來復(fù)現(xiàn)相應(yīng)物質(zhì)的固定點(diǎn)的溫度。3、檢定方法按照J(rèn)JG229-1998 工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程中的要求在0/100或300點(diǎn)，通過測量二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻與被檢熱電阻在各檢定點(diǎn)的阻值，得出檢定點(diǎn)的設(shè)定溫度與實(shí)際溫度偏差t（），經(jīng)修正得出被檢熱電阻在各檢定點(diǎn)的熱電阻值，查表計(jì)算得出分度偏差，從而判定其合格與否。 測量原理如下

3、圖1：三線/四線轉(zhuǎn)換器冰點(diǎn)槽/油槽34420A數(shù)字表TZ·SC-03控制器標(biāo)準(zhǔn)與被檢 打印機(jī)計(jì)算機(jī)GP-IB卡 工業(yè)鉑電阻/銅電阻溫度計(jì)檢定裝置設(shè)備組成示意圖14、依據(jù)的檢定規(guī)程JJG2291998 工業(yè)鉑、銅熱電阻二、測量標(biāo)準(zhǔn)性能1、測量范圍 0419.527。2、擴(kuò)展不確定度 評定點(diǎn)： Pt100 0： U0= 23mK （k=2） 100 U100=30mK （k=2）共 13 頁 第 5 頁三、構(gòu)成測量標(biāo)準(zhǔn)的測量器具及配套設(shè)備測 量 器 具 名 稱型號規(guī)格出廠編號生產(chǎn)國別廠家研制或購進(jìn) 時(shí) 間測量范圍允許誤差極 限校準(zhǔn)(檢定)機(jī) 構(gòu)校準(zhǔn)(檢定)時(shí) 間校準(zhǔn)(檢定)證 書 號二等

4、標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì) N8662005年（0419.527）U=（6.8）mK304所2006.10.1820069191配 套 設(shè) 備數(shù)字多用表34420A420013172005年（01000）±（0.006%x+0.0002%xm）221廠理化計(jì)量中心2006.05.1020060551低電勢掃描器/控制器TZ·SC-03A20430732005年0.4V221廠理化計(jì)量中心2006.05.1920060511 冰點(diǎn)槽RTS-60164992005年（-6095）±0.01221廠理化計(jì)量中心2006.05.1620060523 油槽HTS-300A800016

5、142002年（95300）±0.01221廠理化計(jì)量中心2006.05.1620060521 兆歐表ZC25-47-0803（01000）M±10%0301校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室2006.07.1720060021 共 18 頁 第 18 頁四、檢定人員姓 名技術(shù)職稱從事本專業(yè)年限檢定專業(yè)項(xiàng)目檢定員證號五、校準(zhǔn)（檢定）環(huán)境條件項(xiàng)目名稱要 求實(shí) 際 情 況溫度（1535）（1535）濕度80%RH（3575）%RH介質(zhì)無腐蝕有害氣體無腐蝕有害氣體六、測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定1、輸出量二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)檢定裝置分別測出被檢工業(yè)鉑熱電阻/銅熱電阻溫度計(jì)在0/100或300溫度點(diǎn)上的電阻值R

6、i（t），查表計(jì)算得出分度偏差，從而判定其合格與否。2、輸出模型 R（t）=Ri（dR/dt）×t式中： Ri 被檢熱電阻在溫度ti時(shí)的電阻值（）； dR/dt溫度ti時(shí)電阻變化率（/）。 t t= 3、不確定度來源3.1 二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的分度傳遞引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u13.2 標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)不穩(wěn)定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u23.3 電測設(shè)備引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u33.4 冰點(diǎn)槽和油槽不均勻溫場引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u43.5 測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u54、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定4.1二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的分度傳遞引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)，其符合正態(tài)分布。二等

7、標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在0時(shí)的不確定度為0mK；100時(shí)的不確定度為6.8mK。取置信水平為0.99，k=2.58。則： 0： u1=0（mK）； 100： u1=6.8/2.58=2.64（mK）4.2二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)不穩(wěn)定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在0時(shí)為6mK，100時(shí)為4.65mK，其符合正態(tài)分布。取置信水平為0.99，k=2.58則： 0： u2=6/2.58=2.32（mK）； 100：u2=4.65/2.58=1.80（mK）4.3電測設(shè)備引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3 數(shù)字多用表34420A測量電阻檔100，測量精度為：=±（0.0060%×讀數(shù)+0.

8、0002%×量程）；二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)阻值分別為R（0）=25、R（100）=35，分別代入得出0、100測量精度為：±0.0017、±0.0023。而標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)在0的（dR/dt）=0.0999/、100的（dR/dt）=0.0969/假設(shè)為均勻分布，包含因子取k=，則：0： u3=（）/=9.8（mK）； 100： u3=（）/=13.7（mK）4.4冰點(diǎn)槽和油槽不均勻溫場引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4冰點(diǎn)槽水平溫差0.01，按B類評定，假設(shè)為均勻分布，區(qū)間半寬度a=5mK，油槽水平溫差為0.01，按B類評定，假設(shè)為均勻分布，區(qū)間半寬度a=5mK，包含因子取k=

9、，則此項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，0 u4=5/=2.89（mK）、 100 u4=5/=2.89（mK） 4.5測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5序 號XiXi（Xi）2124.94940.00152.25×10-6224.94810.00020.04×10-6324.94860.00070.49×10-6424.9474-0.00050.25×10-6524.9468-0.00111.21×10-6624.9472-0.00070.49×10-624.94794.73×10-6 檢定點(diǎn)：0。取六次測量，按貝塞爾公式計(jì)算得出標(biāo)準(zhǔn)不確定

10、度：單位：。則：u5=0.397×10-3（）/0.0999（/）=4mK檢定點(diǎn)：100。測量6次，按貝塞爾公式計(jì)算得出標(biāo)準(zhǔn)不確定度：單位：。序 號XiXi（Xi）2134.69620.0012 1.44×10-6234.6944-0.0006 0.36×10-6334.6935-0.0015 2.25×10-6434.69520.0002 0.04×10-6534.6947-0.0003 0.09×10-6634.69580.0008 0.64×10-634.6950 4.82×10-6則：u5=0.4×

11、;10-3（）/0.0969（/）=4.1mK5、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc uC=（u12+u22+u32+u42）1/2 0時(shí)： uC=11.2（mK） 100時(shí)： uC=14.9（mK）6、擴(kuò)展不確定度U 取置信概率p=0.95，查t分布表k=2 則：U=kuC 、 0時(shí)： U=23（mK） 100時(shí)： U=30（mK）七、測量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性測量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差sn（E）表征。選擇一只工業(yè)A級鉑電阻，Pt100、編號為2#，分別在0、100點(diǎn)重復(fù)測量n=6次，得到6個(gè)觀測值Ei見下表：測量點(diǎn)：0 單位：序 號Ei（）Ei（Ei）2199.9960-0.00080.64×10-6

12、299.99790.00111.21×10-6399.9961-0.00070.49×10-6499.99710.00030.09×10-6599.9965-0.00030.09×10-6699.99700.00020.04×10-699.9968（XiX）22.87×10-6 則： sn（E）=（2.87×10-6/5）1/2=0.0075（）/0.3910（/）=2.0（mK）（被檢鉑電阻在0的（dR/dt）=0.3910/） 而2 uc /3（7.5mK）則：sn（E）2 uc /3，符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。七、測量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性

13、測量點(diǎn)：100 單位：序 號Ei（）Ei（Ei）21138.4872-0.00070.49×10-62138.48940.00152.25×10-63138.49060.00277.29×10-64138.49120.003310.89×10-65138.4862-0.00172.89×10-66138.4828-0.005126.01×10-6138.4879（XiX）249.82×10-6 則： sn（E）=（49.82×10-6/5）1/2=0.0032（）/0.3790（/）=8.4（mK）（被檢鉑電阻在1

14、00的（dR/dt）=0.3790/） 而2 uc /3（9.9mK）則：sn（E）2 uc /3，符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。八、測量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性測量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性用實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)偏差sm（E）表征，選取一只工業(yè)A級鉑電阻，分度號為：Pt100，編號：2#，每隔3個(gè)月考核一次，每次測量n次（n=6），分別計(jì)算測量平均值n，共考核m（m=4）個(gè)月，計(jì)算m個(gè)平均值m，計(jì)算出m的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)偏差作為長期穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，評定點(diǎn)0，列表如下：單位：序 號第一次第二次第三次第四次199.996299.998299.997599.9966299.995499.997699.996299.9972399.995999.998099.

15、996499.9968499.996899.997599.997099.9962599.995799.998499.996899.9974699.996399.997399.997599.9970ni99.996199.997899.996999.9969m99.9869則：Sm=（nim）2/m-11/2=0.0007/0.3910（/）=1.8mKuc（11.2mK）本標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)定性符合要求。八、測量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性評定點(diǎn)100，列表如下：單位：序 號第一次第二次第三次第四次1138.4948138.4968138.4952138.49532138.4962138.4975138.4944138

16、.49623138.4955138.4983138.4936138.49484138.4950138.4952138.4938138.49555138.4964138.4967138.4942138.49606138.4953138.4955138.4948138.4952ni138.4955138.4967138.4943138.4955m138.4955則：Sm=（nim）2/m-11/2=0.0007/0.3790（/）=1.8mKuc（14.9mK）本標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)定性符合要求。九、測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的驗(yàn)證該檢定裝置的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定后，對得到的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證方法：采用傳遞比較法。選取一只工業(yè)A級鉑電阻、編號3#，進(jìn)行測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的驗(yàn)證。選取評定點(diǎn)為:0、100。本套檢定裝置檢定結(jié)果：0： y=R（0）= 99.9986、0302校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室檢定結(jié)果y0=100.0061；則：yy0=0.0