ⅱ工作用热电偶热电动势测量结果不确定度评定

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1、工作用热电偶热电动势测量结果不确定度评定第9页共9页工作用热电偶热电动势测量结果不确定度评定1.概述1.1目的评定工作用热电偶热电动势测量结果eu(t)的不确定度。1.2测量依据检定规程《JJG351-1996工作用廉金属热电偶检定规程》。1.3校准的环境条件(23±5)℃（数字电压表所要求的环境温度）；相对湿度45％~75％RH。1.4被测物品及其主要技术指标K、N、E、J型工作用廉金属热电偶（如二级镍铬-镍硅热电偶、二级镍铬-铜镍热电偶或二级铁-铜镍热电偶）(以下简称工作用热电偶)。在300℃～1100℃范围内，其允许示值

2、误差为±2.5℃或±0.75%，相当于±XXmV。1.5测量标准与主要配套仪器设备及其相关技术指标采用的下述标准偶和配套仪器设备均经检定/校准合格。1.5.1二等标准铂铑10-铂热电偶，编号89-2-007，用于测温点和参考端温度（0℃）的热电动势的测量。由《JJG2003-1987铂铑10-铂热电偶计量器具检定系统框图(1)》，二等标准铂铑10-铂热电偶总不确定度为d＝1℃(ks=3)。校准证书号：XXXXXXXXXX。1.5.26位数字电压表型号：HP34401A，编号：36063151，用于测量热电动势。每年检定一次，检

3、定后1年内的最大示值误差为±（0.002´示值+0.0005%´量程）mVmV(?)。检定/校准证书号：XXXXXXXXX。1.5.3检定炉型号：JL-I-A，编号：0013，用于设置热电偶所需的测量端测温点的温度。其温度场分布不均匀不大于1℃。1.5.4冰点恒温器型号：（无），编号：B01，用于设置热电偶参考端温度（0℃）。其温度场分布不均匀最大误差：±0.2℃。1.5.5扫描开关与测量系统配套的扫描开关，接触热电势小于1mV。1.6评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可以直接使用本不确定度评定结果。2.测量方法和过

4、程2.1根据检定规程《JJG351-1996工作用廉金属热电偶检定规程》要求，工作用热电偶在300～1100℃间的热电动势，是由其测量端在所需测量温度点和参考端为0℃的热电动势与二等标准铂铑10-铂热电偶在相同温度点的热电动势以及标准偶、被测偶的微分热电动势计算得到。2.2测量端温度由检定炉提供，参考端的0℃温度由冰点恒温器提供。2.3用数字电压表分别测量被测和标准热电偶在各测温点附近温度(t′)的热电动势eu(t′)和es(t′)。2.4由es(t′)与已知的标准热电偶在各所需测量温度点(t)的热电势es(t)以及微分热电动

5、势Ss(t)，可计算出测量时实际温度与所需测量温度点的差值，检定规程要求│Δt│≤5℃。2.5由Δt、被测偶微分热电动势Su(t)以及eu(t′)最后计算出被测偶在所需测量温度点的热电动势eu(t)。2.6每支被测偶的eu(t′)和标准偶的es(t′)循环测量6（4）（?）次，用其平均值计算被测偶在所需测量温度点的热电动势eu(t)。2.7本评定以二级镍铬-镍硅热电偶在所需测量温度点t＝600℃的热电动势eu(600℃)测量为例。查《热电偶分度表手册》和标准偶的检定/校准证书分别得到：工作用热电偶热电动势测量结果不确定度评定第

6、9页共9页（1）二等标准铂铑10-铂热电偶微分热电动势Ss(t)＝11.798mV/℃；（2）二级镍铬-镍硅热电偶微分热电动势Su(t)＝？mV/℃；（3）标准热电偶在各所需测量温度点600℃的热电势es(600℃)＝？mV。2数学模型检定规程《JJG351-1996工作用廉金属热电偶检定规程》给出的被测偶在所需测量温度点t的热电动势eu(t)，即为不确定度评定的数学模型：（1）式中：eu(t)，被测热电偶在所需测量温度点t的热电动势，mV；eu(t′)，被测热电偶在测温点t'的热电动势，mV；es(t)，标准热电偶在所需测量

7、温度点t的分度值（热电势），mV；es(t′)，标准热电偶在测温点t'的热电动势，mV；Su(t)，《热电偶分度表手册》上查得的被检偶在所需测量温度点t的微分热电动势，mV/℃；Ss(t)，《热电偶分度表手册》上查得的标准偶在所需测量温度点t的微分热电动势，mV/℃。4.eu(t)的测量结果表1给出了二级镍铬-镍硅热电偶在所需测量温度点t＝600℃的热电动势eu(600℃)测量和计算结果。?mV(2)表1二级镍铬-镍硅热电偶在所需测量温度点t＝600℃的热电动势eu(600℃)的测量和计算结果eu(600℃)mVeu(t′)m

8、Ves(t′)mVes(t)mVSu(t)mV/℃Ss(t)mV/℃5.工作用热电偶热电动势测量结果eu(t)的不确定度5.1测量不确定度来源考察式（1）可知，工作热电偶在所需测量温度点t的电动势测量结果eu(t)的不确定度来源主要包括：5.1.1被测偶在测温点t¢的热电动势