工作用鉑銠10-鉑熱電偶檢定結果的不確定度評定

1、 工作用鉑銠10-鉑熱電偶檢定結果的不確定度評定D.1概述熱電偶檢定結果的不確定度評估部分，主要是為確定標準器和電測設備選擇的合理性。檢定結果不確定度的評估方法和結果為日常檢定工作提供參考。D.2檢定對象工作用鉑銠10-鉑熱電偶，檢定點及最大允許誤差見表D.1。表D.1檢定點及最大允許誤差單位為攝氏度檢定點I級II級419.527（鋅點）1.01.5660.323（鋁點）1.01.51084.62（銅點）1.01.5鉑銠10-鉑熱電偶各檢定點的微分熱電勢為：S=9.64卩V/C,鋅S=10.40卩V/C,S=11.80卩V/C。鋁銅D.3測量標準及設備D.3.1標準器標準器為一等標準鉑銠10-

2、鉑熱電偶,主要技術指標如表D.2。表D.2計量標準器技術指標標準名稱測量范圍技術指標一等標準鉑銠10-鉑熱電偶（419.5271084.62）CU=（0.40.6）C,k=2.85D.3.2電測設備數(shù)字多用表，測量范圍（0100）mV,分辨力0.1RV,MPE：（0.005%讀數(shù)+0.002%量程）。D.4測量方法將一等標準鉑銠10-鉑熱電偶（以下簡稱標準熱電偶）和工作用鉑銠10-鉑熱電偶（以下簡稱被檢熱電偶）捆扎后放入管式檢定爐,用雙極比較法在鋅、鋁銅三個溫度點進行檢定。分別計算算術平均值,最后得到被檢熱電偶在各溫度點的熱電勢值。D.5測量模型檢定點測量結果的測量模型：Et=E+(E-E)(

3、D.l)證被標式中:Et被檢熱電偶在檢定點上的熱電動勢值，mV；E標準熱電偶證書上給出的熱電動勢值，mV；證E被檢熱電偶測得的熱電動勢值算術平均值，mV；被E被定時標準熱電偶測得的熱電動勢值算術平均值，mV。標E和E是用一臺數(shù)字多用表同一時間同一條件下測得，故兩組測量數(shù)據被標具有相關性，根據不確定度傳播率得到：2u(y)=c2u(2E)+c2c1證2u(2E被)+c2u(氣)+2(E被，氣)cu(E)c2被3u(氣)(D.2)式中，靈敏系數(shù)：dEc=j=11dE證dEc=12dE被dE1j=-1dE標相關系數(shù)：r(E,E)=被D.6標準不確定度評定(-11)主要不確定度來源：測量重復性、標準器

4、、電測設備、分度重現(xiàn)性、多路開關、參考端、爐溫變化等影響量。D.6.1測量重復性引入的不確定度分量u，用A類方法進行評定。a因在三個溫度點檢定時，測量重復性情況大致相同，故對其在任一檢定點進行重復性分析，可代表其在其他溫度點重復性情況，現(xiàn)以1084.62C點測量為例分析。用一等標準熱電偶作為標準檢定I級熱電偶。測得工作偶的五組每組10個重復性試驗數(shù)據，合并樣本標準偏差sp1為:=0.46rV 3 s實際測量以4次測量值的平均值作為測量結果，所以u=亠=0.23卩V。測aiJ4得標準偶的五組每組10個重復性試驗數(shù)據，合并樣本標準偏差sp2為:s=ip25=0.45卩Vs實際測量以4次測量值的平均

5、值作為測量結果，所以u=蟲=0.22卩V。電a2J4測設備的測量分辨力為0.1卩V,由其引入的不確定度分量u=0.1卩V/23b=0.029卩V，u與u、u相比很小，只考慮重復性引入的不確定度分量，ba1a2u為：aIu=、；u2+u2=0.32卩Vaaia2D.6.2標準熱電偶引入的不確定度u,用B類方法進行評定。1一等標準鉑銠10-鉑熱電偶在（419.5271084.62）C范圍的擴展不確定度為:U=（0.40.6）C,k=2.85,因此其對應的標準不確定度為u=（0.140.21）C,1經計算u（鋅）=0.14C/S=1.35卩V、u（鋁）=0.166C/S=1.73卩V、u（銅）1鋅1

6、鋁1=0.21C/S=2.47卩V。銅D.6.3電測設備對被檢偶引入的標準不確定度u,用B類方法進行評定。2測量儀器數(shù)字多用表，量程范圍（0100）mV，其年允許基本誤差為土（0.005%讀數(shù)+0.002%量程），區(qū)間半寬度a為（0.005%讀數(shù)+0.002%量程），按均勻分布處理，k=3,u（t）=a/“3,測量值近似取檢定溫度點的分度值，鉑銠10-2鉑熱電偶在三個檢定點分度表上的熱電勢分別為：3.447mV，5.860mV，10.575mV,經計算得：u（鋅）=1.26卩V、u（鋁）=1.33卩V、u（銅）=1.46卩V。222D.6.4電測設備對標準偶引入的標準不確定度u,用B類方法進行

7、評定。標準熱電偶與被檢偶同分度號，用同一數(shù)字多用表測量，評估算法同D.6.3，經計算得：u（鋅）=1.26卩V、u（鋁）=1.33卩V、u（銅）=1.46卩V。333D.6.5分度復現(xiàn)性引入的標準不確定度u,用B類方法進行評定。4檢定時因兩次捆扎裝爐和爐子溫場的變化給測量結果帶來影響，這些影響主要表現(xiàn)在兩次分度測量的差值上。由規(guī)程7.3.6.4可知，兩次分度測得的數(shù)值允差分別為3卩V和5卩V,即測量值的變化區(qū)間為3卩V和5卩V,則區(qū)間半寬度a為1.5卩V和2.5卩V，按均勻分布處理,kf運，得u（鋅）=1.5卩V/&3=0.87卩V、4u（鋁）=1.5卩V/訂=0.87卩V、u（銅）=2.5卩

8、V3=1.45卩V。44D.6.6測量回路寄生電勢引入的標準不確定度u,用B類方法進行評定。5本規(guī)程第7.1.1條可知，轉換開關各路之間最大寄生電動勢之差小于0.4卩V，標準熱電偶與被檢熱電偶測量回路因寄生電動勢差變化帶來的影響小于0.4卩V，取區(qū)間半寬度a為0.4卩V，按均勻分布處理，kf3,得u=a/V3=0.23卩V。5D.6.7熱電偶參考端溫差引入的標準不確定度u，用B類方法進行評定。6由經驗和試驗可知：熱電偶參考端在同一冰點恒溫溫器內，各路之間的最大溫差不大于0.05，取區(qū)間半寬度a為0.05C，鉑銠10-鉑熱電偶在冰點的微分熱電勢為5.40卩V/C:溫差換算為電勢值為0.27卩V，

9、按均勻分布處理，k=3,得:u=0.27卩V/30.16卩V。6D.6.8爐溫變化引入的標準不確定度u，用B類方法進行評定。7本規(guī)程第7.3.6.2雙極比較法規(guī)定，檢定熱電偶時爐溫變化應小于0.1C/min，設每次測量標準與被檢偶時的爐溫變化差不超過0.1C，區(qū)間半寬度a為0.05C，按均勻分布處理,k=打，得u=0.05C/V3=0.029C，得u（鋅）=0.029CTOC o 1-5 h z77/S=0.28卩V、u（鋁）=0.029C/S=0.30卩V、u（銅）=0.029C/S=0.34卩V。鋅7鋁7銅D.6.9合成標準不確定度uc標準不確定度分量u、u、u、u、u、u彼此獨立不相關，

10、且靈敏系數(shù)14567為1。引入u2、u3兩不確定度分量的兩個輸入量氣和町強相關，E被變化E吐會使E等量變化AE，則兩者的相關系數(shù)估計為：被標標uxAEr(E,E)=標1被標uxAE3被影響各溫度點檢定結果的不確定度分量及評估值列于表D.3合成標準不確定度為：因為u、u兩不確定度分量大小相等，且正強相關，相關系數(shù)為1，兩個23分量的靈敏系數(shù)都為1，但符號相反，因此由u、u及協(xié)方差引入的不確定度23相互抵消。合成標準不確定度變?yōu)椋罕鞤.3標準不確定度匯總u4分度復現(xiàn)性01u5寄生電勢01U6參考端溫差01U7爐溫變化01鋅點的合成標準不確定度為:鋁點的合成標準不確定度為:銅點的合成標準不確定度為:(0.247C)D.7擴展不確定度按包含概率p=0.95，取包含因子k=2，擴展不確定度U=ku，得：c鋅點：U=2x0.174C0.35C,k=2;鋁點：U=2x0.193C0.39C,k=2;銅點：U=2x0.247C=0.49C,k=2。D.8測量不確定度評定結果的說明從上述測量不確定度評定條件和結果可以看出，檢定結果的擴展不確定度(k=2)在檢定