工作用贵金属热电偶测量不确定度的评估

工作用铂铑10铂热电偶测量不确定度评估共10页（包括封面）批准审核分析2017年11月07日1工作用铂铑10铂热电偶测量不确定度的评估1概述11测量依据JJG1412000工作用贵金属热电偶检定规程。12计量标准计量标准器为一等标准铂铑10铂热电偶，温度范围（419527108462），主要技术指标如下表。实验室计量标准器和配套设备技术指标序号设备名称技术指标1一等标准铂铑10铂热电偶测量范围（419527108462）其年热电势变化（不稳定性）为5V2检定炉20MM长1的均匀温场。3电测设备71/2数字电压表KEI2001年允许误差（0003700006FS）MVRED13测量对象名称铂铑10铂热电偶（S分度）检测温温度点锌点419527、铝点（660323）、铜点（108462）准确度等级级、级14测量方法将一等标准铂铑10铂热电偶（以下简称标准热电偶）和工作用铂铑10铂热电偶（以下简称被检热电偶）捆扎后放入管式热电偶检定炉，用双极比较法在锌点419527、铝点（660323）、铜点（108462）三个固定点进行检定/校准。级工作用铂铑10铂热电偶测量次数不少于4次，级工作用铂铑10铂热电偶测量次数不少于2次。其顺序为标准被检1被检1被检N，然后按相反的顺序回到标准，分别计算算术平均值，得到标准和被检热电偶的示值。22数学模型被TE被T标T标TE式中被检热电偶在各检定点上的热电动势MV。被T被检热电偶测得的热电动势算术平均值MV。被TE标准热电偶证书上给出的热电动势值MV。标T检定时标准热电偶测得的热电动势算术平均值MV。标T3不确定度传播率2YUC22213TTTECUCE被标标）式中，灵敏系数1111被被T2标被T3C标被TE4各输入量的标准不确定度评定41输入量的标准不确定度的评定被TE被TEU输入量的标准不确定度的来源被检热电偶测量重复性、数字被T被T多用表测量误差、检定炉温场均匀性（分布不均）、测量回路寄生电势、热电偶参考端温度不均匀。411被检热电偶测量重复性引入的标准不确定度，用A类方法进行1被TEU评定。因在任一温度点测量时，被检热电偶重复性情况类似，故对其在任一温度点进行重复性情况的分析，可代表其在其他温度点重复性情况的分析，现以108462测量情况为例分析。将一支级被检热电偶用一支标准热电偶作为测量标准，对它在108462温度点热电势进行10次等精度重复测量，测得被检热电偶数据为3（单位MV）10561、10562、10562、10561、10561、10563、10563、10562、10561，10561。得SX0000823MV08V12NXNII实际测量时，以测得值的平均值为测量结果，则该项标准不确定度1被TEUSX/08/025V1被TEUN10412数字多用表测量误差引入的标准不确定度，用B类方法进行评2被TEU定。测量时，测量仪器为KEI2001七位半数字多用表，其年允许基本误差计算公式为（0003700006FS），区间半宽度为REDA（0003700006FS）159V，按均匀分布处理，K，得RE3159/092V2被TEU3413检定炉温场均匀性（分布不均）引入的标准不确定度，用B类3被TEU方法进行评定。由JJG1412000规程第333条要求可知，管式检定炉有1的均匀温场，由于捆扎后标准热电偶与被检热电偶的测量端处于同一垂直截面上，故取区间半宽度为为05，换算为电势值为59V，按均匀分布处理，K，A3得59/341V3被TEU414测量回路寄生电势引入的标准不确定度，用B类方法进行评定。4被TEU4转换开关最大寄生电动势不大于05V，区间半宽度为05V，按均匀A分布处理，K，得305/029V4被TEU3415被校热电偶参考端温度均匀性（分布不均）引入的标准不确定度，用B类方法进行评定。5被TEU由经验和试验可知被校热电偶参考端为（001），区间半宽度为01，换算为电势值为054V，按均匀分布处理，K，得A3054/031V5被TEU3416输入量的标准不确定度的合成被T被T以上各项、彼此独立不相关，1被T2被T3被T4被TEU5被T因此被TEU）被被被被被524232212TTTTTUEU357V1094390542输入量标准不确定度的评定标T标T输入量的标准不确定度来源标准热电偶检定后给出的热电动标TE标TEU势值的不确定度、标准热电偶年不稳定性。421标准热电偶检定后分度值的不确定度引入的标准不确定度，用B1标TEU类方法进行评定。由上级计量部门检定标准热电偶测量结果的不确定度为037042，则区间半宽度为042，换算为电势值为496V，包含因子K258，得A496/258192V1标TEU5422标准热电偶年不稳定性引入的标准不确定度，用B类方法进行2标TEU评定。在检定合格有效期内的一等标准铂铑10铂热电偶，其年热电势变化（不稳定性）为5V，则区间内可认为服从正态分布，K3，半宽度为A5V，得5/3167V2标TEU423输入量标准不确定度的合成标T标T以上输入量各项、彼此独立不相关，因此1标TU2标T255V标E2标标TTE2671943输入量标准不确定度的评定标T标T输入量的标准不确定度的来源标准热电偶测量不重复性、标T标TU数字多用表测量误差、测量回路寄生电势、热电偶参考端温度不均匀。431标准热电偶测量重复性引入的标准不确定度，用A类方法进行1标TEU评定。因在任一温度点测量时，标准热电偶重复性情况类似，故对其在任一温度点进行重复性情况的分析，可代表其在其他温度点重复性情况的分析，现以108462测量情况为例分析。用一支标准热电偶作为一支工作用铂铑10铂热电偶的测量标准，在108462温度点对标准热电偶进行10次等精度重复测量，测得标准热电偶的热电势值为（单位MV）10565、10565、10565、10564、10564、10563、10563、10564、10564、10564，得6SX07V12NXNII实际测量时，以测得值的平均值为测量结果，则该项标准不确定度1被EUSX/07/022V1标TEUN432数字多用表测量误差引入的标准不确定度，用B类方法进行评2标TEU定。测量时，测量仪器为KEI2001七位半数字多用表其年允许基本误差计算公式为（0003700006FS），区间半宽度为REDA（0003700006）159V，按均匀分布处理，K，得FS3159/092V2标TEU3433测量回路寄生电势引入的标准不确定度，用B类方法进行评定。3标TEU转换开关最大寄生电动势不大于05V，区间半宽度为05V，按均匀A分布处理，K，得305/029V3标TEU434标准热电偶参考端温度均匀性引入的标准不确定度，用B类方4标TEU法进行评定。由经验和试验可知标准热电偶参考端为（001），区间半宽度为01，换算为电势值为054V，按均匀分布处理，K，得A3054/031V5被TEU3435输入量标准不确定度的合成标T标TU7以上各项、彼此独立不相关，因此1标TEU2标T3标TEU4标T被E423221标标标标TTTTEU126V210905合成标准不确定度51各不确定度分量汇总表序号IXAKIXUICYXUI1输入量标准不确定度被TE被TU11被检热电偶测量不重复性引入的标准不确定度1被T035V1025V12数字多用表测量误差引入的标准不确定度2被TE159V3092V13检定炉温场均匀性（分布不均）引入的标准不确定度3被TU59V341V14测量回路寄生电势引入的标准不确定度4被T05V3029V15热电偶参考端温度不均匀引入的标准不确定度5被TE054V031V1357V2输入量标准不确定度标T标TU21标准热电偶检定后分度值的不确定度引入的标准不确定度1标T504V258195V22标准热电偶年不稳定性引入的标准不确定度2标TEU5V3167V1255V3输入量标准不确定度标T31标准热电偶测量重复性引入的标准不确定度1标T022V1022V32数字多用表测量误差引入的标准不确定度2标TEU159V3092V33测量回路寄生电势引入的标准不05V029V1126V8确定度3标TEU34标准热电偶参考端温度均匀引入的标准不确定度，4标T06V3035V注第I个输入量；区间半宽度；包含因子；输入量的标准不确定IXAKIXU度；灵敏系数；合成标准不确定度分量。CYXUI52合成标准不确定度计算以上各项输入量标准不确定度分量彼此独立，互不相关，则其合成标准不确定度为456VCUNI1223T221标标被）TTEUCCEUC2216576扩展不确定度按置信水平P095，取包含因子K2，扩展不确定度UK，得CUK22456912VUCU换算成温度为912V118V/07730787对使用一等标准铂铑10铂热电偶标准装置校准工作用铂铑10铂热电偶的测量不确定度的评估。根据JJG1412000工作用贵金属热电偶检定规程的规定，常规校准应对该铂铑10铂热电偶的锌点419527、铝点（660323）、铜点（108462）3个温度点进行校准，同时外延下限、上限至300和1300，其全部校准点测量不确定度评估见下表校准点序号不确定度分量IX300锌点419527铝点（660323）铜点（108462）130011被检热电偶测量不重复性1被TEU035V035V035V035V035V12数字多用表测量误差2被T074V077V082V092V098V13检定炉温场均匀性3被263V278V300V341V350V14测量回路寄生电势4被T029V029V029V029V029V915热电偶参考端温度不均匀5被TEU031V031V031V031V031V1输入量标准不确定度被TE被278V293V315V357V367V21标准热电偶检定后分度值的不确定度1标T127V138V153V192V212V22标准热电偶年不稳定性2标167V167V167V167V167V2输入量标准不确定度标T标TU210V217V226V255V269V31标准热电偶测量重复性1标E022V022V022V022V022V32数字多用表测量误差2标T074V077V082V092V098V33测量回路寄生电势3标029V