工作用铜-铜镍热电偶示值误差的测量结果不确定度评定

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1、万方数据谢鹏：I作两铜一铜镍热电偶示值误差的锄量结果不确定度评定工作用铜一铜镍热电偶示值误差的测量结果不确定度评定EvaluationofMeasurementUncertaintyfo，．IndicationErrorofWorkingCopper／Copper—-NickelThermocouple谢鹏(广州计量检测技术研究院，广东广州510030)摘要：依据JJG368—2000《工作用铜一铜镍热电偶检定规程》建立数学模型，按照JJFl059—1999《测量不确定度评定与表示》要求的步骤，详细分析用二等标准水银温度计检定工作用铜一铜镍热电偶的

2、测量过程中测量不确定度来源，给出测量结果分量不确定度的评定方法和测量不确定度报告。关键词：工作用铜一铜镍热电偶；二等标准水银温度计；不确定度1测量过程测量依据：JJG368—2000《工作用铜一铜镍热电偶检定规程》。环境条件：温度为(15～35)oc，相对湿度为～<90％RI-I。测量标准：标准水银温度计(二等)；HY2003A型数字万用表(±0．0050％×读数)被测对象：工作用铜一铜镍热电偶测量方法：采用比较法检定。2数学模型e被=e被+(t—ti)S被式中：e被一被检热电偶在各检定点上的热电动势值(mV)；￡一检定点名义温度；￡i、i被一标准

3、水银温度计的温度值(℃)和被检热电偶在检定点附近测得的热电动势的算术平均值(nlv)；s被一被检热电偶在各检定点上的微分热电动势值(uv／。c)，可视为常数。3方差及灵敏系数方差：“：(e被)=C2(i被)tt2(i被)+c2(t)u2(￡)+c2(t!)M2(ti)灵敏系数：c(i被)：警：lae被c(f)=警=s被(36，39，46，53，5s)c(zf)=睾=一s被(一36，一39，一46，一53，-58)(注：以上S被取热电偶分别在一30。C，0。C，100。C，200。C，300。C检定点上的微分热电动势值)4标准不确定度分析及评定4．1

4、二等标准水银温度计引起的标准不确定度分量H(t)4．1．1二等标准水银温度计量传递引起的标准不确定度分量／／,，(t)根据我院《二等标准水银温度计测量结果不确定度分析》二等标准水银温度计检定证书得U1(t)=0．02。C；口1(t)=56当温度为一30。C时u1(t)=0．02℃；口1(t)=56当温度为0。C时／／,1(t)=0．018％；口1(t)=80当温度为100。C时u1(t)=O．025。C；Vl(t)=87当温度为200。C时U1(t)=O．025。C；”l(t)=87当温度为300。C时4．1．2二等标准水银温度计稳定性引起的标准不

5、确定度分量u2(t)根据JJGl28—2010中的稳定性要求，二等标准水银温度年变化应不大于0．10qC，均匀分布，置信概率100％，包含因子矗=拈，得U2(e标)=等=o．058。C估计其相对标准不确定度为10％，则：口2(t)=504．1．3以上两项合成以上两项不确定度分量各自独立、互不相关，根据JJFl059—1999式(19)及式(26)得u(e标)=√u；(t)+“；(t)=~／o．0182+o．0582=0．06℃当温度为100℃时口(e标)=iU4u(jt()万=互亟耍0：．06互4亟=59当温度i-=1％8050为1000C时同理：

6、u(e标)=0．06℃秽(e标)=61当温度为一30℃时；M(e标)=0．06％v(e标)=61当温度为0℃时；u(e标)=0．0CCv(e标)=68当温度为200。C时；u(e标)=0．06。Cv(e标)=68当温度为300。C时。4．2二等标准水银温度计读数时引起的标准不确定度分量M(ti)此项不确定度主要来自标准水银温度计的刻线较粗万方数据《计量与浏试技4<)20t2年第39卷第8期糙，造成的读数误差量误差无法在重复性中体现。估读误差为分度值的1／10，半宽度a=0．01℃由此引人的不确定度的半宽区间为O．01分度值，服从均匀分布。“(ti)

7、=0．01／√3=0．0060C，包含因子k=朽。由数据来源的可靠程度，估计其相对标准不确定度为10％，则v(ti)=50。4．3测量被检热电偶的热电动势时引起的标准不确定度分量“(e被)4．3．1电测仪表引起的标准不确定度分量“1(e被)检定工作用铜一铜镍热电偶时，电测仪表所测信号幅度不大于30mV。装置中采用HY2003A型数字万用表作为电测仪表，根据仪表使用手册，其100mV档年允许误差计算公式为±(0．0050％×读数+O．0035％×测量范围)。电测仪表最大测量误差的模为(0．0050％X30+0．0035％×100)×103：5．0肚V

8、，视为均匀分布，包含因子k=朽，得Ul(砘)=掣=2．9pV吖j由数据来源的可靠程度，估计其相对标准不确定度为10％，则v