温度仪表测量不确定度评定

1、测量不确定度评定报告1概述1.1测量依据：JJG617-1996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)C ；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(C)最大允许示值误差(C)Cu50-50Wt00Wt100100WtW1500.020.030.041.4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-50C+800C之间，分多种，配以不同类型的热电阻，仪表的允许

2、 误差通常以土 (a %FS+b)表示，其中a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=0.1C和1C为常见。本次评定的对象为：XMT-102A (Pt100 -50150C 1.0级 器号:93154.)以下称仪表.即仪表的分辨力 为0.1C,分度号为Pt100、测量范围(-50150)C，最大允许误差 d=(1.0%FS+0.1) = 2.1C。1.5 测量过程按JJG617-1996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，

3、150C。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。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数学模型尸七(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(tdi)u(tdi)可以用“示值基准法”在同一个转换点上通过连续测

4、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100.0C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, 100.2C,平均值为 d =100.14C标准偏差为s =0.052 C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/j4 = 0.026Cm自由度七=2 七.=9X(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

5、辨力b导致的示值误差区间半宽为a=b/2;包含因子k = 3k。可靠性90%,自由度为50。因此仪表：u(td2)=0.05/k=0.029C；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(t)= .u2(t ) + u2(t ) =0.039Cd T d1d2U 4 (t )守 U4( ) U4(t )d +d2v v3.2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(t)可以采用B类方法进行评定。 s根据ZX74P直

6、流电阻箱输出信号的大小和热电阻类型，查表1的乙。按均匀分布考虑， u(ts) = |A |/3。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(t)RTD类型测量(输出)信号范围t(C)u(t)(C)-50Wt00.01Cu500Wt1000.02100WtW1500.02本例仪表各测量点的u(t)：su(-50)= u(0) =0.01(C) u(50)=0.02=u(100)= u(150)=0.02(C)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=dA t /dtd =1c2

7、=dA t /dt =-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(x.)不确定度来源标准不确定度(C)c.1|c.| u(x.)(C)v.1u(t) d10.03924u(td1)测量重复性0.026U(td2)仪表分辨力0.029u(t) sZX74P示值误差按测量点查u(t)(表 2) s-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: u( t)=L u G 丸 + L u Q )1=0.0392+u(t )2s (表2)u ()= u ( ) = u ( ) = u () = u ()=0.04Cc50c 0 c 50 c 100 c150/ccccc4.4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veffu 4(A)项匕n +上u七川vv12v =8291，取整为50 eff5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分布表匕5=基(100)=2.01。6扩展不确定度U95为U95= k95 uc(A 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(C)示值误差(C)扩展不确定度 U95(C)包含因