热工仪表(工业用电偶)自动测量系统测量结果不确定度评定

《热工仪表(工业用电偶)自动测量系统测量结果不确定度评定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、工业用热电偶自动测量系统测量结果不确定度评定1．数学模型根据规程，工业用Ⅱ级被检偶在分度点的热电动势误差为：(1)－—被检偶在某检定点附近温度下测得的热电动势算术平均值,mV；——标准热电偶证书上某检定点温度的热电动势值，mV；——标准热电偶在某检定点附近温度下测得的热电动势算术平均值，mV；——被检热电偶分度表上查得的某检定点温度的热电动势值；、——分别表示标准、被检热电偶在某检定点温度的微分热电动势。上式可写为（2）式（2）为本分析的数学模型2.合成方差与灵敏系数对式（2）全微分得合成可得：（3）灵敏系数：被检与标准的微分电动势换算系数在分

2、析中均已引入。3．计算标准不确定度分量3.1a)炉温为t时被检测得热电势的不确定度来源被校偶热电势，由电测仪器测量时所带入的不确定度分量，系统采用的是KEITHLEY2010数字多用表，它的测量值误差为：±（37×10-6读数+9×10-6量程），按对应检定点，读数取（12.209mV～41.276mV)量程100mV，测量误差服从均匀分布，包含因子，不确定度度为：为B类分量，自由度各点如下：测量温度（℃）3004005006008001000对应读数（mV）12.20916.39720.64424.90533.27541.276示值误差（μV

3、）±1.35±1.51±1.66±1.82±2.13±2.42（μV）0.780.860.961.051.231.40b)炉温波动的影响电偶检定规程规定检定时炉温变化应小于0.1℃/min。全部检定完毕估计每支测量值含0.2℃的炉温变化影响（为半区间）。按各点的电势变化率计得电势值按反正弦计入,则估计的可靠度为50%,即,为B类分量。测量温度（℃）3004005006008001000电势变化率41.4542.2442.6342.5141.0038.98（μV）5.865.976.036.015.805.51c)参考端温度带入的标准不确定度分量

4、测量时采用0℃参考端，用冰水混合物作冷端恒温。因偶丝的导热使冷端冰点温度发生偏差。按经验其偏差值不大于0.2℃即8μV,按均匀分布以半区间计入，则可靠度为50％，即，为B类分量。d)转换开关触点寄生热电势带入被测数据的分量每个触点热电势不大于0.5μV，以半区间计入，均匀分布，则估计的可靠度为30%,即,为B类分量。3.2项分量为标准器证书给出值的检定结果不确定度。此项分量为标准器检定结果不确定度。根据检定系统表，二等标准偶不确定度为1℃（p=99%）正态分布，包含因子2.58。故属B类标准不确定度分量，自由度测量温度（℃）3004005006

5、008001000电势变化率41.4542.2442.6342.5141.0038.98（μV）16.0716.3716.5216.4815.8915.113.3，该项分量包括有：a)电测仪表在测量标准器时影响，测量值误差：±（37×10-6读数+9×10-6量程），按对应检定点，读数取（2.323mV～9.587mV)量程100mV，测量误差服从均匀分布，包含因子，不确定度度为：为B类分量，自由度各点如下：测量温度（℃）3004005006008001000对应读数（mV）2.3233.2594.2335.2397.3459.587示值误差（

6、μV）±0.98±1.02±1.06±1.09±1.17±1.26（μV）0.570.590.610.630.680.72b)炉温温场波动引起的不确定度。电偶检定规程规定检定时炉温变化应小于0.1℃/min。检定完毕同样对标准偶亦有0.2℃的炉温变化影响（为半区间）。按各点的电势变化率计得电势值按反正弦计入,则估计的可靠度为50%,即,为B类分量。测量温度（℃）3004005006008001000电势变化率9.139.579.9010.2110.8711.54（μV）1.291.351.401.441.541.63c)参考端对标准器的影响，标

7、准偶实际参考端温度偏差估计会有0.2℃对0℃的偏离，半区间则有0.1℃即0.54μV的偏差，按均匀分布处理，有即，为B类分量。d)转换开关热电势对标准器的影响与被检情况相同，即：,为B类分量e)整套系统的重复性，规范要求以稳定的被校试样在系统中做数次测量，结果用极差法来分析。工作偶系统校准重复性对标准通道及其中一个被检通道得出代表数据（不大于3μV)，对通道间数据采集偏差亦做出检验（不大于2μV）。因此重复性指标应将通道间偏差指标也计入内（同向叠加），以极差法计算标准差，即其自由度，为A类分量。4标准不确定度分量一览表表一标准不确定度分量一览表

8、序号不确定度的来源类别标准不确定度/灵敏系数自由度1电测仪表测被检B(300～1000)℃0.78～1.401502炉温变化对被测影响B5.86～5.