温度仪表测量不确定度评定.doc

测量不确定度评定报告1 概述1.1 测量依据：JJG6171996数字温度指示调节仪检定规程，按其中“输入基准法”进行测量。1.2 测量环境：温度（205）；相对湿度45%75%RH。1.3 测量用计量标准器：过程仪表校验仪的输出电阻作为测量用计量标准器，它的主要技术指标如表1所示。表1 ZX74P直流电阻箱主要技术指标RTD类型测量（输出）信号范围 t（）最大允许示值误差 （）CU50-50t00t100100t1500.020.030.041.4 被测对象: 配热电阻数字温度指示调节仪（以下简称仪表）。仪表总的测量范围从-50+800之间,分多种，配以不同类型的热电阻，仪表的允许误差通常以(%FS+b)表示，其中可以有0.1,0.2,0.3,0.5，1.0几种，我们只用0.5和1.0二种;FS为仪表的量程，b为仪表的分辨力，以b=0.1和1为常见。本次评定的对象为:a)XMT-102A (Pt100 -50150 1.0级 器号:93154.)以下称仪表.即仪表的分辨力为0.1, 分度号为Pt100、测量范围（-50150），最大允许误差d=(1.0%FS+0.1)=2.1。1.5 测量过程a) 按JJG6171996中“输入基准法”进行测试。在测量范围内选择5个测量点，包括上限值和下限值在内的基本均等，本仪表选择为-50， 0，50，100，150。b)从下限值开始进行两个循环的测量，以两个循环测量的平均值计算示值误差，作为测量结果。c)测试结论:仪表1.0级合格1.6 评定结果的使用在符合上述条件的情况下，可以根据仪表的分辨力、配用热电阻的类型和测量范围，采用本不确定度的评定方法给出相应的评定结果。2 数学模型t=td-ts （1）式中：t仪表的示值误差；td仪表的显示值；ts标准器电阻示值对应的温度值。3 输入量的标准不确定度评定3.1 输入量td的标准不确定度u(td)的评定输入量td的不确定度来源主要有两部分：测量重复性和仪表的分辨力。3.1.1 测量重复性导致的标准不确定度u(td1)u(td1)可以用“示值基准法”在同一个转换点上通过连续测量得到的测量列，采用A类方法进行评定。不同分辨力的仪表具有不同的测量重复性。在100.0转换点上进行连续10次测量，得到测量列100.1，100.01，100.1，100.2，100.2，100.1，100.1，100.1，100.2，100.2，平均值为 =100.14 标准偏差为 s =0.052实际测量情况是在重复性条件下连续测量4次，以4次测量的平均值作为测量结果，则可以得到u(td1) = sp/ = 0.026自由度 9(10-1)=813.1.2 仪表分辨力导致的标准不确定度u(td2)u(td2)可以采用B类方法进行评定。由仪表分辨力b导致的示值误差区间半宽为a=b/2;包含因子k。可靠性90%，自由度为50。因此仪表：u(td2)=0.05/k=0.029；3.1.3 输入量td的标准不确定度u(td)计算由于td1和td2相互独立，因此，u(td)= =0.039= =243.2 输入量ts的标准不确定度u(ts)的评定输入量ts的标准不确定度主要来自标准器示值误差。温、湿度影响和连接导线的影响可以忽略不计。用ZX74P直流电阻箱作为标准器时标准不确定度u(ts) 可以采用B类方法进行评定。根据ZX74P直流电阻箱输出信号的大小和热电阻类型，查表1的。按均匀分布考虑，u(ts)=|/。结果见表3。ZX74P直流电阻箱检定结果的可靠性为95%，自由度按保守估计均取100。表2 用ZX74P直流电阻箱作为标准器时u(ts)RTD类型测量（输出）信号范围 t（）u(ts) （）CU50-50t00t100100t1500.010.020.02本例仪表各测量点的u(ts)：u(-50)= u(0) =0.01() u(50)=0.02=u(100)= u(150)=0.02()4 合成标准不确定度的评定4.1 灵敏系数数学模型 t=td-ts灵敏系数 c1=t /td =1 c2=t /ts =-14.2 标准不确定度汇总表输入量的标准不确定度汇总于表4。表3 标准不确定度汇总表标准不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度()ci|ci| u(xi)()viu(td)10.03924u(td1)测量重复性0.026u(td2)仪表分辨力0.029u(ts)ZX74P示值误差按测量点查u(ts)(表2)-10.010.010.020.020.021004.3 合成标准不确定度的计算输入量td及ts相互间彼此独立，所以合成标准不确定度可按下式得到：uc(t)=0.0392+u(ts)2(表2)uc(-50)= uc(0) = uc(50) = uc(100) = uc(150)=0.044.4 合成标准不确定度的有效自由度合成标准不确定度的有效自由度为veff=8291，取整为505 扩展不确定度的评定取置信概率p=95%，按有效自由度veff查t分布表k95=t95(100)=2.01。扩展不确定度U95为U95= k95uc(t)6 测量不确定度的报告与表示表4 数字温度指示调节仪测量不确定度报告测量点()示值误差()扩展不确定度U95()包含因子k95自由度v