工业热电阻自动测量系统测量结果不确定度评定实例

《工业热电阻自动测量系统测量结果不确定度评定实例》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、工业热电阻自动测量系统测量结果不确定度评定实例用于检定工业热电阻的自动测量系统，根据国家计量检定规程(JJG229-1998)对不确定度分析时可以在0°C点、100°C点，现以A级钳热电阻的测量为例。B1冰点(0°C)Bl」数学模型，方差与传播系数根据规程，被检的R(O°C)值计算公式为R(O°C)=Ri—(罟)t=°ti=Ri—(为t=0R盂:)二Ri・0.00391R*(0°C)x“―心驚、70.00399R(0°C)二Ri・0.391>

2、(0°C)——被检热电阻在0弋的电阻值，O。Ri——被检热电阻在OP附近的测得值，Q。R*(0°C)——标准器在0。(：的电阻值，通常从实在测的水三相点值计得，Q。R*——标准器在0弋附近测得值，Qo上式两边除以被检热电阻在3C的变化率并做全微分变为dtRo=d(Ri/0・391)+d(0.00399X25=dtRi+dtR*+dtR*将微小变量用不确定度来代替，合成后可得方差<0=%+嗚+%(B-2)此时灵敏系数5=1,c2=1,c3=-loB1.2标准不确定度分量的分析计算B1.2.1业比项分量该项分量是被检热电阻在0

3、°C点温度匚上测量值的不确定度。包括有：a)冰点器温场均匀性，不应大于0.0rc，则半区间为0.005°Co均匀分布，故0.005其估计的相对不确定度为20%,即自由度u“=12,屈B类分量。b)由电测仪表测量被检热电阻所带入的分量。本系统配用电测仪表多为6位数字表(如K2000,HP34401等)，在对100Q左右测量时仍用100Q挡，此时数字表准确度为100x1读数+40x106x量程对工业钳热电阻Pt100来说，电测仪表带入的误差限(半差)为5被=土(100121x100x10-6+1000x40x10"6)二±0.

4、0140化为温度：診=±0・036£该误差分布服从均匀分布，即0.036归2==0.021°C估计的相对不确定度为10%,即自由度％1=50,屈B类分量。c）对被检做多次检定时的重复性木规范规定在校准自动测量系统时以一稳定的A级被检钳电阻作试样检3次,用极差法考核其重复性，经实验最人差为4mQ以内。通道间偏差以阻值计时应不大于2mQ,故连同通道间差异同向叠计在内时，重复性为6mQ,约0.015°C,则u=巴竺=0.009弋丄二1.69Ui.3=1.8，属A类分量。d）被检热电阻自热效应的影响以半区间估计为2mQ计约5mKo

5、这种影响普遍存在，可视为两点分布。故5.4=

6、=5mK估计的相对不确定度为30%,即巾.4=5,属B类分量。B1.2.2业对项分量标准器以实测的R；p值进行计算，故该误差分量以二等电阻温度计检定规程中规定在检定过程中R（p的允许变化不超过5mK来计入。半区间为2.5mK,呈正态分布，即u2=—=0.97mKZ2.58自由度V2=oo,属B类分量。Bl.2.3ut丿页分量Ri该分量是使用标准器时测量过程中引入的，包括：a）电测仪表测量标准器只梢时引入的标准钳电阻与被检热电阻用同一屯测仪表，使用的是100Q挡，此吋数字表的准确

7、度为100x10妆读数+40x10仪量程而标准器为了排除不同电测带入的系统误差和标准器因应力等引起Rs值的变化，要求用同一电测测量其心值和R（值，以比值Wt=Rt/Rtp来计算实际温度，此时如以电测仪器的准确度分别计算对R（、Rip项的贡献是不对的，这两项值相关。推导如下：Wt=Rt/Rtp全微分，得(B-3)对微小变量d%dRtp的计算，可以电测仪器的指标及R(、Rp值计入，式(B・3)变为8Wt=-^(Rtx0100x10一6+100x40x10'6)一啟(RtDxE100x10~6+zRtpRtpH100x40x10

8、~6)二Wtx0100x10~6+—x100x40x10~6-Wtx0100xIO-6一些xRtpRtp100X40X10~6(B-4)=(1-Wt)/Rtpx100x40x10"6所以用比值W计算时，电测仪器对标准钳电阻测值引入的极差(以标准钳电阻温度计的典型值计，也可套用某支具体标准钳电阻温度计值)为5W(O)=(1一0.9999601)/25X100x40x10~6=6.38x10"9换算成温度®=囂:幕=l・6xl0-"C。此值为半区间，服从均匀分布，即1.6X10"6=0.001mK估计的相对不确定度为10%,即

9、巾.1=50,展B类分量。b)标准钳电阻温度计的自热影响按二等标准钳电阻温度计检定规程，它的自热允许值不应大于4mK.按均匀分布，以半区间计入，即4也=^T・2mK对此估计的相对不确定度为20%,即V32=12,属B类分量。c)标准钳电阻温度计计算温度的计算误差根据ITS-1990,其内插公式的非惟一性