工作用铂铑10-铂热电偶检定结果的不确定度评定

1、 工作用铂铑10-铂热电偶检定结果的不确定度评定D.1概述热电偶检定结果的不确定度评估部分，主要是为确定标准器和电测设备选择的合理性。检定结果不确定度的评估方法和结果为日常检定工作提供参考。D.2检定对象工作用铂铑10-铂热电偶，检定点及最大允许误差见表D.1。表D.1检定点及最大允许误差单位为摄氏度检定点I级II级419.527（锌点）1.01.5660.323（铝点）1.01.51084.62（铜点）1.01.5铂铑10-铂热电偶各检定点的微分热电势为：S=9.64卩V/C,锌S=10.40卩V/C,S=11.80卩V/C。铝铜D.3测量标准及设备D.3.1标准器标准器为一等标准铂铑10-

2、铂热电偶,主要技术指标如表D.2。表D.2计量标准器技术指标标准名称测量范围技术指标一等标准铂铑10-铂热电偶（419.5271084.62）CU=（0.40.6）C,k=2.85D.3.2电测设备数字多用表，测量范围（0100）mV,分辨力0.1RV,MPE：（0.005%读数+0.002%量程）。D.4测量方法将一等标准铂铑10-铂热电偶（以下简称标准热电偶）和工作用铂铑10-铂热电偶（以下简称被检热电偶）捆扎后放入管式检定炉,用双极比较法在锌、铝铜三个温度点进行检定。分别计算算术平均值,最后得到被检热电偶在各温度点的热电势值。D.5测量模型检定点测量结果的测量模型：Et=E+(E-E)(

3、D.l)证被标式中:Et被检热电偶在检定点上的热电动势值，mV；E标准热电偶证书上给出的热电动势值，mV；证E被检热电偶测得的热电动势值算术平均值，mV；被E被定时标准热电偶测得的热电动势值算术平均值，mV。标E和E是用一台数字多用表同一时间同一条件下测得，故两组测量数据被标具有相关性，根据不确定度传播率得到：2u(y)=c2u(2E)+c2c1证2u(2E被)+c2u(气)+2(E被，气)cu(E)c2被3u(气)(D.2)式中，灵敏系数：dEc=j=11dE证dEc=12dE被dE1j=-1dE标相关系数：r(E,E)=被D.6标准不确定度评定(-11)主要不确定度来源：测量重复性、标准器

4、、电测设备、分度重现性、多路开关、参考端、炉温变化等影响量。D.6.1测量重复性引入的不确定度分量u，用A类方法进行评定。a因在三个温度点检定时，测量重复性情况大致相同，故对其在任一检定点进行重复性分析，可代表其在其他温度点重复性情况，现以1084.62C点测量为例分析。用一等标准热电偶作为标准检定I级热电偶。测得工作偶的五组每组10个重复性试验数据，合并样本标准偏差sp1为:=0.46rV 3 s实际测量以4次测量值的平均值作为测量结果，所以u=亠=0.23卩V。测aiJ4得标准偶的五组每组10个重复性试验数据，合并样本标准偏差sp2为:s=ip25=0.45卩Vs实际测量以4次测量值的平均

5、值作为测量结果，所以u=虫=0.22卩V。电a2J4测设备的测量分辨力为0.1卩V,由其引入的不确定度分量u=0.1卩V/23b=0.029卩V，u与u、u相比很小，只考虑重复性引入的不确定度分量，ba1a2u为：aIu=、；u2+u2=0.32卩Vaaia2D.6.2标准热电偶引入的不确定度u,用B类方法进行评定。1一等标准铂铑10-铂热电偶在（419.5271084.62）C范围的扩展不确定度为:U=（0.40.6）C,k=2.85,因此其对应的标准不确定度为u=（0.140.21）C,1经计算u（锌）=0.14C/S=1.35卩V、u（铝）=0.166C/S=1.73卩V、u（铜）1锌1

6、铝1=0.21C/S=2.47卩V。铜D.6.3电测设备对被检偶引入的标准不确定度u,用B类方法进行评定。2测量仪器数字多用表，量程范围（0100）mV，其年允许基本误差为土（0.005%读数+0.002%量程），区间半宽度a为（0.005%读数+0.002%量程），按均匀分布处理，k=3,u（t）=a/“3,测量值近似取检定温度点的分度值，铂铑10-2铂热电偶在三个检定点分度表上的热电势分别为：3.447mV，5.860mV，10.575mV,经计算得：u（锌）=1.26卩V、u（铝）=1.33卩V、u（铜）=1.46卩V。222D.6.4电测设备对标准偶引入的标准不确定度u,用B类方法进行

7、评定。标准热电偶与被检偶同分度号，用同一数字多用表测量，评估算法同D.6.3，经计算得：u（锌）=1.26卩V、u（铝）=1.33卩V、u（铜）=1.46卩V。333D.6.5分度复现性引入的标准不确定度u,用B类方法进行评定。4检定时因两次捆扎装炉和炉子温场的变化给测量结果带来影响，这些影响主要表现在两次分度测量的差值上。由规程7.3.6.4可知，两次分度测得的数值允差分别为3卩V和5卩V,即测量值的变化区间为3卩V和5卩V,则区间半宽度a为1.5卩V和2.5卩V，按均匀分布处理,kf运，得u（锌）=1.5卩V/&3=0.87卩V、4u（铝）=1.5卩V/訂=0.87卩V、u（铜）=2.5卩

8、V3=1.45卩V。44D.6.6测量回路寄生电势引入的标准不确定度u,用B类方法进行评定。5本规程第7.1.1条可知，转换开关各路之间最大寄生电动势之差小于0.4卩V，标准热电偶与被检热电偶测量回路因寄生电动势差变化带来的影响小于0.4卩V，取区间半宽度a为0.4卩V，按均匀分布处理，kf3,得u=a/V3=0.23卩V。5D.6.7热电偶参考端温差引入的标准不确定度u，用B类方法进行评定。6由经验和试验可知：热电偶参考端在同一冰点恒温温器内，各路之间的最大温差不大于0.05，取区间半宽度a为0.05C，铂铑10-铂热电偶在冰点的微分热电势为5.40卩V/C:温差换算为电势值为0.27卩V，

9、按均匀分布处理，k=3,得:u=0.27卩V/30.16卩V。6D.6.8炉温变化引入的标准不确定度u，用B类方法进行评定。7本规程第7.3.6.2双极比较法规定，检定热电偶时炉温变化应小于0.1C/min，设每次测量标准与被检偶时的炉温变化差不超过0.1C，区间半宽度a为0.05C，按均匀分布处理,k=打，得u=0.05C/V3=0.029C，得u（锌）=0.029CTOC o 1-5 h z77/S=0.28卩V、u（铝）=0.029C/S=0.30卩V、u（铜）=0.029C/S=0.34卩V。锌7铝7铜D.6.9合成标准不确定度uc标准不确定度分量u、u、u、u、u、u彼此独立不相关，

10、且灵敏系数14567为1。引入u2、u3两不确定度分量的两个输入量气和町强相关，E被变化E吐会使E等量变化AE，则两者的相关系数估计为：被标标uxAEr(E,E)=标1被标uxAE3被影响各温度点检定结果的不确定度分量及评估值列于表D.3合成标准不确定度为：因为u、u两不确定度分量大小相等，且正强相关，相关系数为1，两个23分量的灵敏系数都为1，但符号相反，因此由u、u及协方差引入的不确定度23相互抵消。合成标准不确定度变为：表D.3标准不确定度汇总u4分度复现性01u5寄生电势01U6参考端温差01U7炉温变化01锌点的合成标准不确定度为:铝点的合成标准不确定度为:铜点的合成标准不确定度为:(0.247C)D.7扩展不确定度按包含概率p=0.95，取包含因子k=2，扩展不确定度U=ku，得：c锌点：U=2x0.174C0.35C,k=2;铝点：U=2x0.193C0.39C,k=2;铜点：U=2x0.247C=0.49C,k=2。D.8测量不确定度评定结果的说明从上述测量不确定度评定条件和结果可以看出，检定结果的扩展不确定度(k=2)在检定