2011年度论文(b级工业铂热电阻测量结果的不确定度评定)

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1、B级工业铂热电阻测量结果的不确定度评定刘锰天津市检测技术研究所内容摘要：本文完整地提供了校准实验室温度专业屮，B级工业铂热电阻测量结果的不确定度评定。并对标准不确定度、合成标准不确定度、扩展不确定度的评定以及测量不确定度的报告与表示，给予丫明确的论述。关键词：B级工业铂热电阻、校准、不确定度前言：热电阻是中低温区最常用的一种温度测量仪器。它是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大多由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂热电阻和铜热电阻。热电阻的主要特点是测量准确度高，

2、性能稳定。根据测量电路的需要，热电阻可以有两、三或四线制的接线方式。其中四线制铂热电阻的测量精确度是最高的，它目前广泛应用于工业温度测量。2010年09月06日，国家质量监督检验检疫总局发布了JJG229—2010《工业铂、铜热电阻》检定规程，并于2011年03月06日开始实施，代替原有的JJG229—1998《工业铂、铜热电阻》检定规程。新规程屮，工业铂热电阻按照允差等级分为AA、A、B、C四个等级。本文主要对B级工业铂热电阻测量结果的不确定度分析进行论述。1测量依据：JJG229-2010《工业

3、铂、铜热电阻》计量检定规程。2被测对象铂热电阻PtlOO。B级，测量点：0°C和100°C,允许偏差见表一。表1允许偏差检定点厂C允许偏差厂C0±0.30100±0.803测量标准3.1二等标准铂电阻温度计3.2电测设备QJ18a双臂测温电桥，测量范围（0.0010〜555.5600）Q，分辨力0.1mQ，准确度等级0.02级。4测量方法用比较法进行测量。将二等标准铂电阻温度计与被检铂热电阻同时插入冰点和iooQc的恒温槽中待温度稳定后通过标准与被检的值，巾标准算出实际温度然后通过公式计算得出被检的

4、实际值A和Woo。5数学模型检定点0Qc，测量误差的数学模型：ARi-/?oW-5-Wo5AA.A/o=二A"-Af/（dR/dt）t=（）（祕5/邮=（）式中.•AZ。——被检热电阻O°C的温度偏差，°C;Ri——被检热电阻在冰点槽的电阻值，/?o——被检热电阻o°c标称值，（dR/dh——被检热电阻在o°c时，电阻值对温度的变化率，q/°c；PtlOO的（沿?/利z=0=0.39083Q/°C;W5W/5=—;RipR：——标准铂电阻在冰点槽测得的电阻值，Q;——标准钴电阻在水三相点测得的电阻值

5、（可直接从标准铂电阻的检定证书屮荻得。），w——标准铂电阻oQc时的电阻比伉；（祕5/孙=。——标准铂电阻o°c时的电阻比值对温度的变化率。△z,——由被检热电阻在冰点槽中测得的偏离o°c的差，°C;az；——标准铂电阻温度计在冰点槽中测得的偏离o°c的差，°C。检定点io（rc，测量误差的数学模型：Rh—RqqWhS—WioolV.A♦Anoo==A"!-A"，（J/?/Jr）z=.oo（jvv/v/jr）/=1{X）式中：AfHX）——被检热电阻100°C的温度偏差，°C;沁——被检热电阻在约

6、ioor的恒温槽测得的电阻值，/?.（）（）被检热电阻100°C标称值，Q;{dRIdt},-^——被检热电阻在100Qc时，电阻值对温度的变化率，Q/°C;PtlOO的（湖/利，=100=0.37928Q/°C;——；Rtp/?//——标准铂电阻在约100°C的恒温槽中测得的电阻值，/?,/一一标准铂电阻在水三相点测得的电阻值（可直接从标准铂电阻的检定证书中获得。），Wi«（）5——标准铂电阻100°C时的电阻比值；（jw5/6/z）z=.（x）——标准铂电阻1oo0c时的电阻比值对温度的变化率。

7、——巾被检热电阻在100°C恒温槽中测得的偏离100°C的差，°C;av——标准铂电阻温度计在loo°c恒温槽屮测得的偏离ioo°c的差，"c。从数学模型中可以观察到，o°c检定点的输入量有：/?,、/?八和WV;100°C检定点的输入量有：凡:、W、心•和MWo(J/?/Jr)z=o>(dR/dt、t=■、(dWts=G/Ws7利，=丨⑻的不确定度很小，可以忽略不计。6输入量AZ,、AM的标准不确定度和r/(AZA)的评定有4个主要不确定度来源：凡、沁测量重复性，插孔之间的温差,电测设备，测量电流

8、引起的自热。6.1测量的重复性w(/^)和<心)A类不确定度a)检定0°C时的标准偏差为玄(/?，•-元)2Vn-”‘，换算成温度：騙b)检定100°C时的标准偏差为u(Rhi)—9换算成温度：W(AZ/tI)=u(R/a){clR!dt)t=ioo6.2插孔之间的温差引入的标准不确定度w(Aa2)和n(Afe)——B类不确定度冰点槽插孔之间的温差很小，可以忽略不计。油恒温槽插孔之叫的温场均匀性不超过0.01°C；检定过程中温度波动不超过±0.02°C/min，因标