二等铂电阻温度计标准装置

1、等铂电阻温度计标准装置日期:计量标准技术报告计量标准名称二等铂电阻温度计标准装置计量标准负责人建标单位名称（公章） 填写日期、建立计量标准的目的、计量标准的工作原理及其组成二、计量标准器及主要配套设备四、计量标准的主要技术指标(五、环境条件六、计量标准的量值溯源和传递框图七、计量标准的重复性试验八、计量标准的稳定性考核九、检定或校准结果的测量不确定度评定十、检定或校准结果的验证、结论十二、附加说明一、建立计量标准的目的为了加强计量监督管理，保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，有利于本 公司的计量校准能力的提升，开展工业铂、铜热电阻的校准工作，满足本单位及周边地 区企事业单位的工作使用要求

2、。二、计量标准的工作原理及其组成将标准铂电阻温度计与被检的工业铂、 铜热电阻按规定的要求插入恒温槽中。 恒温 槽温度分别设定在0C、100C，待温度稳定并达到热平衡后，用电测设备分别测量标 准铂电阻温度计与被检工业铂、铜热电阻的电阻值，再根据相应公式进行换算、计算, 由此即可计算出被检热电阻的 R）、Ri00、W等值，并根据检定规程对被检热电阻是否 合格或是否符合相应等级进行判断。三、计量标准器及主要配套设备名称型 号测量范围不确定度 或准确度等级 或最大允许误差制造厂及 出厂编号检定或 校准机构检定周 期或复 校间隔标准铂电阻 温度计WZP B-2（-189 419 ）C二等2年热电偶热电

3、阻测试仪HY2003B（0200）QU=0.01 Q1年恒温油槽HTS-300A（90300 ）CU=0.004 C1年制冷恒温槽RTS-70（90300 ）CU=0.003 C1年转换开关SY822/接触电势W 0.4卩V/计量标准器主要配套设备四、计量标准的主要技术指标标准铂热电阻温度计测量范围：（-189419）C准确度等级：二等五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温 度(25±10)C(25±10)C合格2湿 度(3080) %RH(3080) %RH合格3456七、计量标准的重复性试验试验时间测量值 Xi( Q)测量次数2016年4月2日1138.5189213

4、8.51803138.51564138.51245138.51646138.51057138.51238138.51049138.514910138.5145平均值x138.51439(Xi X)2 S Fnl0.00295备注/试验条件温度(C )23.9相对湿度(%)48测量方法直接测量被测仪器名称工业铂热电阻规格型号Pt100被测仪器编号/取一支B级铂热电阻，与二等标准铂电阻温度计一同插入 100C的恒温槽中 进行10次重复性测量试验。八、计量标准的稳定性考核考虑二等标准铂电阻温度计与工业热电阻均为非实物量具的测量仪器，目前还没有合适的核查标准来进行计量标准的稳定考核，根据JJF1033

5、-2008的要 求，可以不做稳定性考核试验。建议对标准铂电阻温度计描绘稳定性曲线图。九、检定或校准结果的测量不确定度评定(A型)1概述1.1测量方法：依据 JJG229-2010工业铂、铜热电阻检定规程1.2环境条件：温度 (25 ± 10) C,湿度小于 70%RH1.3测量标准：二等标准铂电阻温度计二等标准铂电阻温度计证书给出的参数见下表：t/ cwtSdWtS/dt00.99996010.0039877241001.39268950.003867312Rp =25.52171.4被测对象：工业铂热、铜热电阻1.5测量过程：根据检定规程要求，用比较法进行测量。将二等标准铂电阻温度

6、计与被检铂热电阻 同时插入冰点或者100C的恒温槽中，待温度稳定后，测量标准与被检的值，由标准算出实际温度, 然后通过公式计算得出被检的实际值。1.6评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。2.测量模型 2.1数学模型检定点0C,测量结果的数学模型为:+Ri R0t。(dR/dt)t0W" Wos(dW；s/dt)t 0ti ti检定点100 C,测量结果的数学模型为:t&R100t100r ,，八(dR/dt)t 100WhsW00(dws/dt)t 100th th式中：Ri、Rh 被检铂电阻在 0C, 100C附近测量得的电阻值，

7、Q;(dR/dt)t 0、(dR/dt)t 100 被检铂电阻在0 C, 100 C点的电阻温度变化率；RhRtpRtp标准铂电阻在冰点槽、100 C附近的恒温槽中测得的电阻比值;ti、ti、th由被检铂电阻在冰点槽、100C附近的恒温槽中测得的偏离0C, 100C的温度差，C；th 由标准铂电阻在冰点槽、100C附近的恒温槽中测得的偏离0C,100C的温度差，C；从数学模型中可以观察到，0C检定点的输入量有：Rj、R、Rtp和W0s ； 100C检定点的输入量有：Rh、Rh、Rp 和 W100 ； 22 灵敏系数 检定点0 C,灵敏系数为:Cit0 T?C2t0-1检定点100 C,灵敏系数

8、为:Cit100thC2t100th-13标准不确定的评定3.1输入量ti、 th的标准不确定的u ( ti)、u ( th)的评定不确定度的来源主要有4个，分别是: 量电流引起的自热。测量的重复性，插孔之间的温差，电测设备的测量误差，测3.1.1测量重复性引入的标准不确定度u( ti1)和 U ( th1)(1)选取一支B级Pt100铂热电阻和标准铂电阻温度计放置于冰点槽和 性试验，在检定0C时测量数据列为：100.0059 Q、100.0051 Q、100.0006100 c恒温槽中进行重复Q、100.0075 Q、100.0032Q、100.0056 Q、100.0012 Q、100.0

9、084 Q、100.0036 Q、得到其平均值为100.0043100.0019 Q,Q,试验标准偏差s=2.64m Q,实际测量时取4次作为平均值，故由重复性引入的标准不确定度为:u ( Ri1)s石 1.32mQ换算成温度为:u ( ti1)u(Ri1)(dR/dt)t 01.32 mK 0.390833.38mK(2)在检定100C时测量数据列为：138.5189Q、 138.5180 Q、138.5156 Q、138.5124 Q、138.5164 Q、138.5105 Q、138.5123 Q、138.5104Q、138.5149 Q、138.5145 Q、，得到其平均值为138.5

10、144 Q,试验标准偏差s=2.95m Q,实际测量时取4次作为平均值，故由重复性引入的标准不确定度为:su ( RhJ _1.48m Q44换算成温度为:u(Rhi)U ( th1)1.48 mK 3.79mK(dR/dt)t 00.390833.1.2插孔之间的温差引入的标准不确定度U ( ti2)和U (th2)(1) 冰点槽插孔之间的温差很小，故其引入的不确定度可以忽略不计。(2) 水沸点槽插孔之间的温场均匀性不超过因标准和被检的时间常数不同，估计将有不大于0.01 C，检定过程中温度波动不超过±0.01 C的迟滞。服从均匀分布，因此:0.02 C /10min.(ti2)u

11、 ( th2)0.015.77mK3.1.3电测设备的测量误差引入的标准不确定度ti 3)和 U ( th3)使用的电测设备型号为 HY2003B勺热电偶热电阻测试仪, 含因子为k=2，则由电测设备测量引入的不确定度为：根据证书可得其不确定度U=0.01 Q,包U ( ti3)u ( th3)0.012 0.390830.0112.79mK2 0.3792813.18mK3.1.4测量电流引起的自热引入的标准不确定度U ( ti4)和 U ( th4)电测设备提供给感温元件的测量电流为 可作均匀分布处理，则：1mA,根据实际经验，感温元件一般有约2mQ的影响。U ( ti3)U ( th3)-

12、y=2 2.95mKV3 0.390832下3.04mKV3 0.379283.1.5 U ( ti) 和 U ( th)的计算由于上述4个不确定度之间相互独立，因此合成为:检定 0C时：U ( ti) J3.38212.7922.95213.55mK检定 100C时：U ( th) J3.7925.772 1 3.182 3.042 1 5.19mK3.2输入量ti和th的标准不确定度U( ti)和U( th)的评定不确定度来源主要由4个：标准铂电阻温度计的复现性；标准铂电阻的周期稳定性；电测设备 的测量误差；测量电流引起的自热。3.2.1二等标准铂电阻温度计的复现性引入的标准不确定度U(

13、tii)和 U ( thi)按照规程的要求，水三相点处为U99=5mK k=2.58 ;水沸点附近为 Lb9=5mK k=2.58。因此有:U ( tii)=1.94mKU ( th1)=1.32mK3.2.2标准铂电阻温度计周期稳定性引入的标准不确定度U ( ti2)和 U (th2)根据规程要求，二等标准铂电阻温度计的周期稳定性在 按均匀分布，有0C和100 C时分别为：lOmK和14mKU ( ti2)10735.77mKU ( ti2)1438.08mK3.2.3电测设备的测量误差引入的标准不确定度U ( ti3)和 U ( th3)使用的电测设备型号为 HY2003啲热电偶热电阻测试

14、仪，根据证书可得其不确定度U=0.01Q,包含因子为k=2，则由电测设备测量引入的不确定度为：U ( ti3)0.0112.79mK2 0.39083U ( th3)0013.18mK2 0.379283.2.4测量电流引起的自热带来的标准不确定度U ( ti4)和U (th4)4mK可作均匀分布处理，则U ( ti4)2.31mK。二等标准铂电阻温度计在冰点槽的检定过程中的自热最大不超过检定3.2.5 U(ti)和U ( th)的计算100C时，由于在较高温度流动介质的恒温槽中，自热影响可以忽略不计， 则U ( ti4) 0。由于上述4个不确定度之间相互独立，因此合成为:检定 0C时：u (

15、 ti)W.942 5.772 12.792 2.312 14.35mK检定 100C时：U( th)W1.322 8.082 1 3.182 02 1 5.52mK4.合成标准不确定度标准不确定度风量汇总下表1和表2表10 c测量的标准不确定度分量汇总符号不确定度来源u(x i)/mKCi丨 Ci 丨 u(xi)u(ti)113.55u(t i1)测量重复性3.38u(ti2)插孔间温差0u(ti3)电测设备误差12.79u(t i4)自热影响2.95u(ti)-114.35u(tii)标准铂电阻温度计复现性1.94u(ti2)标准铂电阻温度计稳定性5.77u(ti3)电测设备误差12.79

16、u(t i4)自热影响2.31表2 100 C测量的标准不确定度分量汇总符号不确定度来源u(x i)/mKCi丨 Ci u(x i)u(th)115.19u(t hi)测量重复性3.79u(t h2)插孔间温差5.77u(t h3)电测设备误差13.18u(t h4)自热影响3.04u(th)-115.52u(t hi)标准铂电阻温度计复现性1.32u(t h2)标准铂电阻温度8.08计稳定性U (th3)电测设备误差13.18U ( th4)自热影响0由于各不确定度分量之间相互独立，因此，合成标准不确定度为:检定 0C时：Uc( t0) J13.552mK 19.74mK检定 100C时：u

17、c( t100) /I5.192 15.522mK 21.72mK5扩展不确定度取包含因子k=2，则扩展不确定度为:检定 0C时：U 39.48mK检定 100C 时：U 43.44mKB级及以下等级铂热和铜热电阻时可6测量不确定度评估的说明1/4的要求。从上述不确定度评估中可以看出，所选的检定设备在检定以满足检定结果的扩展不确定度不大于被检Pt100热电阻允许误差的十、检定或校准结果的验证用被考核的计量标准二等标准铂电阻温度计对一 B级的铂热电阻进行测量，得到 0C的示值误差为yiab=0.12 C,不确定度为Uei=0.04 C,送该铂热电阻到上一级计量技 术机构进行校准，得到0C的示值误差为yref=0.10 C,扩展不确定为Uef=0.04 Eoyiab - y ref 0.02 C(Mb U ref 0.057 c满足:y laby ref/U2u2lab U ref上述测量结果表明，该计量标准装置的测量不确定度评定符合要求，故认为本标准装置 测量结果可靠。