計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告熱電偶技術(shù)報(bào)告

1、. 計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 技 術(shù) 報(bào) 告計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人建標(biāo)單位名稱（公章）填寫日期 一等鉑銠10-鉑熱電偶標(biāo)準(zhǔn)裝置 2016.2 目 錄一、 建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的（ 1 ）二、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成（ 1 ）三、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備（ 2 ）四、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)（ 3 ）五、 環(huán)境條件（ 3 ）六、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖（ 4 ）七、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)（ 5 ）八、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核（ 6 ）九、 檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評(píng)定（ 7 ）十、 檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證（ 8 ）十一、 結(jié)論（ 9 ）十二、 附加說明（ 9 ）；一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的為貫徹實(shí)

2、施計(jì)量法，保障國家計(jì)量單位制的統(tǒng)一和量值傳遞的準(zhǔn)確可靠，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展以及計(jì)量監(jiān)督管理提供準(zhǔn)確的檢定數(shù)據(jù)或結(jié)果,同時(shí)，特申請故建立此項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成1.將被檢廉金屬熱電偶和一等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶捆扎成一束，將捆扎好的熱電偶正確放入檢定爐中，熱電偶測量端應(yīng)放在檢定爐最高溫區(qū)中心，參考端正確放入恒溫器內(nèi)。按順序由低溫到高溫逐點(diǎn)升溫檢定。當(dāng)爐溫升到檢定點(diǎn)溫度，爐溫變化不超過0.2/min時(shí)，自標(biāo)準(zhǔn)熱電偶開始依次測量各被檢熱電偶電動(dòng)勢。2.一等鉑銠10-鉑熱電偶標(biāo)準(zhǔn)裝置由一等鉑銠10-鉑熱電偶，熱電偶檢定爐，測溫儀表，轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號(hào)測

3、量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差制造廠及出廠編號(hào)檢定或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)檢定周期或復(fù)校間隔標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶鉑銠10-鉑（419.5271084.62）一等昆明大方自動(dòng)控制科技有限公司S15-1-1691中國測試技術(shù)研究院一年標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶 S（419.5271084.62） 二等/山東計(jì)量院一年主要配套設(shè)備數(shù)字多用表2010（0-100）mV37ppm×R+9ppm×FKEITHLEY4014562中國計(jì)量科學(xué)研究院一年熱電偶檢定爐DTL-600（3001200）U=0.3k=2泰安德圖自動(dòng)化儀器有限公司DL615184山東計(jì)量院一年熱工儀表自動(dòng)檢定系統(tǒng)DTZ-

4、01/U=0.1uVk=2泰安德圖自動(dòng)化儀器有限公司DZ0115117山東計(jì)量院一年干濕溫度計(jì)TDWS-A1（-2040）/滄縣騰達(dá)003濟(jì)寧計(jì)量所一年四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)1. 測量范圍： （3001100）2. 準(zhǔn)確度等級(jí)：一等五、環(huán)境條件序號(hào)項(xiàng)目要求實(shí)際情況結(jié)論1溫度（20±5）（20±3）合格2濕度80%RH（30-56）RH合格3456六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖上一級(jí)計(jì)量器具計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱：標(biāo)準(zhǔn)鉑銠-鉑熱電偶； 不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差：一等保存機(jī)構(gòu)：中國測試技術(shù)研究院比較（或直接）測量法本級(jí)計(jì)量器具計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱：一等鉑銠10-鉑熱電偶 測量范圍

5、：（3001100） 不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差:一等直接測量 下一級(jí)計(jì)量器具 計(jì)量器具名稱：工作用廉金屬熱電偶 測量范圍：(3001100) ，不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差： 工作用、級(jí)七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)取一只穩(wěn)定的工作用鎳鉻-鎳硅熱電偶，在1000進(jìn)行重復(fù)測量，結(jié)果如下：序號(hào) （mV）141.275-0.0010.000001241.2770.0010.000001341.2760.0000.000000441.275-0.0010.000001541.2750.0010.000001641.277-0.0010.000001741.2750.0010.00000184

6、1.2760.0000.000000941.277-0.0010.0000011041.275-0.0010.000001平均值（mV）41.276S=0.92 uV 不大于不確定度評(píng)定中的重復(fù)性數(shù)據(jù)，符合要求。八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核取一只穩(wěn)定的工作用鎳鉻-鎳硅熱電偶，在1000進(jìn)行重復(fù)測量，結(jié)果如下： 考核時(shí)間 測量值（mV ）測量次數(shù)2016 年1月 4 日2016年2月 8日2016年3月 12日2016年4月 16日核查標(biāo)準(zhǔn)/141.27541.27641.27741.277241.27741.27541.27541.277341.27641.27541.27641.275441.2

7、7541.27541.27541.276541.27541.27641.27541.276641.27741.27741.27741.275741.27541.27541.27341.276841.27641.27541.27541.275941.27741.27641.27741.2771041.27541.27541.27341.27541.27641.27641.27541.276 0.001允許變化量 ±0.01，小于配熱電偶的溫控儀表的擴(kuò)展不確定度U=1.0 （k=2） ，故該標(biāo)準(zhǔn)裝置符合要求。九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評(píng)定1、 概述1.1測量依據(jù)：JJG351-19

8、96工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程1.2計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)：一等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10一鉑熱電偶計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器名 稱型號(hào)測量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差一等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10鉑熱電偶鉑銠10鉑3001100（0.40.5） 主要配套設(shè)備數(shù)字多用表2010（0100）mVU=7×10-6k=2（1V)熱電偶檢定爐DTL-600（01100）60mm±0.51.3被測對象：工作用熱電偶1.4測量方法：采用比較法，將一等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10一鉑熱電偶（以下簡稱標(biāo)準(zhǔn)偶）套上陶瓷或石英保護(hù)管與被檢熱電偶捆扎成，放入檢定爐中進(jìn)行比較，測量標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和被檢熱電偶的熱電動(dòng)勢值。檢定時(shí)要求實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫

9、度為（23±5），濕度80%RH。2、數(shù)學(xué)模型式中：e被（t）= e被平（t） +(e標(biāo)證 - e標(biāo)平（t）. S被（t）/ S標(biāo)（t）+ e補(bǔ) （1） 式中：e被平（t）被檢熱電偶在某溫度點(diǎn)測得熱電動(dòng)勢算平均值；e標(biāo)證標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書上在某溫度點(diǎn)的熱電勢值；e標(biāo)平（t）標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在某溫度點(diǎn)測得熱電動(dòng)勢算平均值；S被（t）， S標(biāo)（t）被檢熱電偶，標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在某溫度點(diǎn)的微分熱電勢率；e補(bǔ)補(bǔ)償導(dǎo)線修正值。3、不確定度傳播率求（1）式中各誤差來源的偏導(dǎo)數(shù)得靈敏系數(shù) c1 = e被（t）/ e被平（t）=1c2 = e被（t）/ e標(biāo)證（t）= S被（t）/ S標(biāo)（t）c3= e被（t）/

10、e標(biāo)平（t）= -S被（t）/ S標(biāo)（t）c4 = e被（t）/ e補(bǔ)（t）=14、標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定4.11被檢熱電偶測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u11屬A類分量，正態(tài)分布在規(guī)定的環(huán)境條件下，分別在300，700和1100時(shí)，被檢熱電偶等精度測量10次，用貝塞爾公式s(yi)=，u11=s()=s(yi)/求各檢測點(diǎn)平均值標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量如下： u11(300)=0.37 (v)u11(700)=0.41 (v)u11(1100)=0.97 (v)4.1.2被檢熱電偶由電測設(shè)備引入的測量結(jié)果不確定度分量屬B類分量u12，均勻分布, 包含因子k= ，根據(jù)34420A準(zhǔn)確度指標(biāo),100mV檔年

11、變化量為：±(40ppm of reading +2ppm of range)計(jì)算得到各點(diǎn)不確定度分量如下：u12(300)= (40×106×12209 +2×106×100×1000)/=0.78 (v)u12(700)= (40×106×29129 +2×106×100×1000)/=1.14 (v)u12(1100)= (40×106×45119 +2×106×100×1000)/=1.48 (v)此分量可信度80%，v5=12

12、4.1.3 被檢熱電偶由檢定爐溫場不均勻引入的測量結(jié)果不確定度分量u 13屬B類分量。檢定時(shí)，檢定爐溫場不均勻，經(jīng)測試最大差值為0.2，換算成300,700和1100的熱電動(dòng)勢值分別為8.29v,8.38v和7.57v，取半寬分別為4.14v,4.19v和 3.78v，按均勻分布，包含因子k= u13(300)= 4.14/ 2.39(v)u13(700)= 4.19/ 2.42 (v)u13(1100)= 3.78/ 2.18(v)此分量可信度80%，v5=124.1.4被檢熱電偶檢定時(shí)爐溫波動(dòng)引入的測量結(jié)果不確定度分量u 14屬B類分量，反正弦分布檢定時(shí)，每一組獨(dú)立測量，爐溫實(shí)際波動(dòng)為0.

13、05，換算成300,700和1100的熱電動(dòng)勢值分別為2.07v、2.10v和1.89v，取半寬分別為1.04v、1.05v和0.94v，按均勻分布, 包含因子k= u14(300)= 1.04/ 0.42(v)u14(700)= 1.05/ 0.43 (v)u14(1100)= 0.94/ 0.38(v)此分量可信度80%，v5=124.1.5被檢熱電偶由寄生電勢引入的測量結(jié)果不確定度分量u15屬B類分量，均勻分布,轉(zhuǎn)換開關(guān)寄生電勢小于0.5v, 則：u15(300)= u15(700) = u15(1100) =0.5 /=0.29 (v)此分量可信度80%，v5=124.1.6被檢熱電偶

14、由熱電偶參考端溫度不均引入的測量結(jié)果不確定度分量u16屬B類分量，按均勻分布, 包含因子k= 被校鎧裝偶參考端同置于一冰點(diǎn)器內(nèi)，冰點(diǎn)器內(nèi)溫差小于0.05，0附近附加電勢為1.97v。則：u16(300)= u16(700) = u16(1100) = 1.97 /=1.14 (v)此分量可信度75%，v7=8.因此，被檢熱電偶測量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1的合成為：4.2由標(biāo)準(zhǔn)器證書和整百度點(diǎn)換算引入的測量結(jié)果不確定度分量u2屬B類分量，由一等標(biāo)準(zhǔn)量傳數(shù)據(jù)的不確定度求得各點(diǎn)不確定度分量如下：UCu=0.5（2.74v） UAl=0.4（2.10v） UZn=0.4（2.09v） k=2由整百度點(diǎn)

15、換算影響為0.29v，則：u2(300) (v)u2(700) (v)u2(1100)= (v)此分量可信度100%，v5=4.3標(biāo)準(zhǔn)偶測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u屬A類分量，正態(tài)分布在規(guī)定的環(huán)境條件下，分別在300，700和1100時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)偶等精度測量10次，用貝塞爾公式s(yi)=，u3=s()=s(yi)/求各檢測點(diǎn)平均值標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量如下： u3(300)=0.94 (v)u3(700)=0.72 (v)u3(1100)=0.65 (v)4.4補(bǔ)償導(dǎo)線引入的測量結(jié)果不確定度分量u4屬B類分量K型補(bǔ)償導(dǎo)線在20時(shí)引入的擴(kuò)展不確定度為2.58v, 包含因子k =2則u4(300)=

16、 u4(700) = u4(1100) = 2.58/2=1.29 (v)此分量可信度75%，v4=85、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度5.1、主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表300：不確定分量的值（）來源類別分布靈敏系數(shù)自由度u12.83被檢偶/1/u 110.37被檢偶重復(fù)性AT19u 120.78電測儀器B均勻112u 132.39爐溫不均勻B均勻112u 140.42爐溫波動(dòng)性B反正弦112u 150.29寄生電勢B均勻112u 161.14參考端B均勻18u22.09標(biāo)準(zhǔn)偶證書整百度換等B正態(tài)4.540u30.94標(biāo)準(zhǔn)偶重復(fù)性AT-4.5409u41.29補(bǔ)償導(dǎo)線B均勻18700：不確定分量的值（）來源

17、類別分布靈敏系數(shù)自由度u12.98被檢偶/1/u 110.41被檢偶重復(fù)性AT19u 121.14電測儀器B均勻112u 132.42爐溫不均勻B均勻112u 140.43爐溫波動(dòng)性B反正弦112u 150.29寄生電勢B均勻112u 161.14參考端B均勻18u22.10標(biāo)準(zhǔn)偶證書整百度換等B正態(tài)3.979u30.72標(biāo)準(zhǔn)偶重復(fù)性AT-3.9799u41.29補(bǔ)償導(dǎo)線B均勻181100：不確定分量的值（）來源類別分布靈敏系數(shù)自由度u13.07被檢偶/1/u 110.97被檢偶重復(fù)性AT19u 121.48電測儀器B均勻112u 132.18爐溫不均勻B均勻112u 140.38爐溫波動(dòng)性B

18、反正弦112u 150.29寄生電勢B均勻112u 161.14參考端B均勻18u22.76標(biāo)準(zhǔn)偶證書整百度換等B正態(tài)3.197u30.65標(biāo)準(zhǔn)偶重復(fù)性AT-3.1979u41.29補(bǔ)償導(dǎo)線B均勻185.2、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算以上各分量彼此獨(dú)立，故合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為6、擴(kuò)展不確定度計(jì)算取P=0.95 k=2300： U= k·uc(300)=2×10.86/41.45=0.5() 700： U= k·uc(700)=2×9.41/41.90 =0.4() 1100： U= k·uc(1100)=2×9.66/37.85=0.5() 7、檢測能力 CMC表示：（3001100） U =（0.40.5） k=210、 檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證采用比對法驗(yàn)證，選用編號(hào)為S15-1-1691的一等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶為標(biāo)準(zhǔn),在600點(diǎn)測量1號(hào)K型鎧裝熱電偶的熱電勢值，同時(shí)送所和計(jì)量所檢定，將三次檢定結(jié)果進(jìn)行比對。所測量結(jié)果的方差接近于各實(shí)驗(yàn)室的平均方差，這三個(gè)實(shí)驗(yàn)室的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)具有相同準(zhǔn)確度等級(jí)，得到一組數(shù)據(jù)，結(jié)果如下表： 測量值檢定結(jié)果（mV）檢定結(jié)果（mV）檢定結(jié)果（mV