犓型热电偶检定过程中的测量不确定度评定

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1、犓型热电偶检定过程中的测量不确定度评定张洪俊，陈红（攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室，攀枝花６１７０００）摘要：依据ＪＪＧ３５１－１９９６《工作用廉金属热电偶检定规程》对某Ｋ型（镍铬－镍硅）热电偶进行了检定，在测量热电动势的基础上，系统分析了该法测量及换算温度误差的不确定度来源，并对热电偶温度误差的测量不确定度进行了评定和总结。关键词：Ｋ型热电偶；测量不确定度；热电动势；温度误差中图分类号：ＴＧ１１３．１２文献标志码：Ａ文章编号：１００１４０１２（２０１２）１２０７９７０４犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犝狀犮犲狉狋犪犻狀狋狔犈狏犪犾狌犪狋犻狅狀狅犳犓

2、狋狔狆犲犜犺犲狉犿狅犮狅狌狆犾犲犻狀犞犲狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀犣犎犃犖犌犎狅狀犵犼狌狀，犆犎犈犖犎狅狀犵（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＶａｎａｄｉｕｍａｎｄＴｉｔａｎｉｕｍＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ＰａｎｇａｎｇＧｒｏｕｐＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｐａｎｚｈｉｈｕａ６１７０００，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＡＫｔｙｐｅ（ＣｒＮｉａｎｄＮｉ）ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＪＪＧ３５１－１９９６“ＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＷｏ

3、ｒｋｉｎｇＢａｓｅＭｅｔａｌＴｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ”．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ，ａｎｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｎｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ’ｓｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｒｒｏｒｗａｓａｓｓｅｓｓｅｄａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｋｔｙｐｅｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ；ｔｈｅｒｍａｌｅｌｅ

4、ｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅｆｏｒｃｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｒｒｏｒ热电偶是温度测量和控制过程中的检测元件，为６００ｍｍ，加热管内径为４０ｍｍ）、２０００型数字多其中应用最为广泛的是廉价金属热电偶，几乎占工用表，铂铑１０－铂标准热电偶、镍铬－镍硅热电偶业用量的９０％，而廉价金属热电偶中又以Ｋ型（镍（长度不小于７５０ｍｍ，电极直径１．０ｍｍ）。在热电铬－镍硅）热电偶用得最多，占全部热电偶用量的偶的测量回路中引入补偿导线，参考端为室温环境５０％～６０％。测量不确定度是与测量结果相关联的（２５℃）。为了保证不确定度分量的相互独立，因此一个参数，用于表征合理赋予被测量的值的分散性

5、。采用管式炉的温度测量系统、测量电动势的数字多笔者依据ＪＪＧ３５１－１９９６《工作用廉金属热电偶检用表和热工全自动检定系统的测量电路完全独立。定规程》［１］规定的测量程序，测量了某Ｋ型热电偶在管式炉中将待测Ｋ型热电偶和标准铂的热电动势，并通过数学模型的推导计算对测试结铑１０－铂热电偶捆扎成圆形一束，被检热电偶的测果温度的偏差值的测量不确定度进行了评定，考察量端围绕标准热电偶的测量端均匀分布一周，端头了影响测试结果的主要因素，以利于更好地指导检平齐，热电偶前端金属部分之间不能相互接触。当炉温升到检定点温度，炉温变化小于０．２℃·ｍｉｎ－１测工作，使检测结果更具可信性。时

6、，自标准热电偶开始，依次测量各被检热电偶的热１试验材料与试验方法电动势。试验所用仪器和材料主要有ＺＪ－２Ｅ型热工全经外观检查合格的新制Ｋ型热电偶，在８００℃自动检定系统、ＳＲＪＫ－３－１２型管式电阻炉（长度退火２ｈ后，随炉冷却至２５０℃以下，并在该条件下进行试验。由低温向高温逐点升温，分别在４００，收稿日期：２０１２０４０５６００，８００℃三点测量标准与被检热电偶的热电动作者简介：张洪俊（１９８０－），女，工程师。势，每支热电偶读数应不少于４次。·７９７·张洪俊等：Ｋ型热电偶检定过程中的测量不确定度评定２．２不确定度来源分析２试验结果与分析实际工作中，需要对４００

7、，６００，８００℃三个测量２．１建立数学模型点分别进行测量不确定度评定，该文仅以４００℃为［１］依据ＪＪＧ３５１－１９９６《工作用廉金属热电偶》例，进行Ｋ型热电偶检定过程中的不确定度评定。的规定，热电偶热电动势的误差Δ犲和热电偶示值根据试验设备和试验过程的实际情况，将该试验的［３］误差Δ狋分别按以下两式计算：不确定度来源列入表１中。犲标－犲标表１测量不确定度来源Δ犲＝犲被＋·犛被＋犲补－犲分（１）犛标Ｔａｂ．１ＴｈｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙΔ狋＝Δ犲／犛被（２）输入量不确定度来源类别式中犲被———被检热电偶