计量标准技术报告-热电偶检定装置

计量标准技术报告-热电偶检定装置内容摘要：

9。 te标 进行重复测量情况的分析，可代表其在其他温度点的测量重复性情况的分析。 现以 1000℃测量情况为例分析。 将一支 Ⅰ级镍铬 镍硅热电偶用一支 一等标准铂铑 10铂热电偶作标准对它在1000℃的热电动 势重复测量 10 次，测得标准偶热电势值分别为 ， ， ， ， ， ， ， ， ，则   39。 te标 单次实验标准差为     2139。 39。 1   ntetesni标标 同样方法，将另 5支 Ⅰ级工作用镍铬 镍硅热电偶分别用 5 支 一等标准铂铑 10铂热电偶作标准，分别对它们在 1000℃的热电 动势进行重复测量，获得 5 组标准偶热电动势值的单次实验标准差分别为 s ， s ， s ， s ， 16 s ，则合并样本标准差 s。 实际测量时，测量次数为 4 次，以测得值的平均值为测量结果，则该结果的标准不确定度为      nseueu 标标 由数字万用表测量误差引入的标准不确定度  2标eu 标准不确定度  2标eu 由数字万用表测量误差引入，采 用 B类方法进行评定。 数字万用表的示值误差为：   6  读数 ,在区间内可认为均匀分布，取 3k ，以 400℃、 600℃、 800℃、 1000℃计算为例，结果见表 4。 表 4 标准不确定度  2标eu 测量温度 /℃ 400 600 800 1000 最大示值 /mV 示值误差 /μ V 177。 177。 177。 177。 半宽度 2被a /μ V  2标eu /μ V 由测量回路寄生电势引入的标准不确定度  3标eu 标准不确定度  3标eu 由测量回路寄生电势引入，采用 B 类方法进行评定。 由经验可得：测量回路寄生电动势带来误差不超过177。 1μ V，故标准不确定度为   标eu 由标准偶参考端不均匀引入的标准不确定度  4标eu 标准不确定度  4标eu 由标准偶参考端不均匀引入，采用 B类方法进 行评定。 由经验可得：标准偶参考端不均匀带来的误差不超过177。 V。 在区间内可认为均匀分布，取 3k ，半宽度为 V，故标准不确定度  4标eu 为 17   标eu 输入量 39。 te标 的标准不确定度  标eu 的合成 输入量 39。 te标 的标准不确定度  标eu 由分项  1标eu ～  4标eu 合成，则标准不确定度 标eu 为          42322212 标标标标标 eueueueueu  以 400℃、 600℃、 800℃、 1000℃计算为例，结果见表 5。 表 5 标准不确定度  标eu 测量温度 /℃ 400 600 800 1000  标eu /μ V 输入量 tS标 、 tS被 的标准不确定度  标Su 和  被Su 的评定 输入量 tS标 、 tS被 是在 ITS90 温标下以近似方法得到的，但其准确度完全可以满足该类热电偶使用准确度要求，其由有效位数等原因引入的不确定度很小，可以忽略不计。 灵敏系数 测量模型：           tStS tetEtete 被标标标被被 39。 39。  灵敏系数：    139。 1  te tec被被      tS tStE tec标被被被 2      tS tSte tec标被标被  39。 3 标准不确定度分量汇总表 18 输入量的标准不确定度分量汇总见表 6（以 400℃、 600℃、 800℃、 1000℃为例）。 表 6 标准不确定度分量汇总表 符号 不确定度来源 ixu /μ V ic  ii xuc /μ V  被eu 1  1被eu 被测热电偶测量重复性  2被eu 数字万用表测量误差 ,  3被eu 检定炉温场分布不均匀  4被eu 测量回路寄生电势  5被eu 热电偶参考端不为 0℃  标Eu , 标被SS  标被）～（ ℃℃～标被1000400SS ,  标定点Eu 标定点 ～  1标Eu 标准偶分度值不确定度 ～  2标Eu 标准偶年稳定性  标eu , 标被SS  ℃℃～标被1000400SS ,  1标eu 标准电偶测量重复性  2标eu 数字万用表测量误差 ,  3标eu 测量回路寄生电势  4标eu 标准偶参考端温度不均匀 合成标准不确定度的计算 各输入量近似独立不相关，则合成标准不确定度为         2322212c 标标被 eucEuceucu  以 400℃、 600℃、 800℃、 1000℃为例，计算结果见表 7。 19 表 7 合成标准不确定度 测量温度 /℃ 400 600 800 1000 cu /μ V 扩展不确定度的确定 取 c,2 kuUk  ，以 400℃、 600℃、 800℃、 1000℃为例 ，计算结果见表 8。 表 8 扩展不确定度 测量温度 /℃ 400 600 800 1000 cu /μ V U μ V 44 34 38 29 ℃ 20 （二） 工作用廉金属（ E 型）热电 偶 测量不确定度评定 测量依据 JJG 3511996《工作用廉金属热电偶检定规程》 测量环境条件 温度（ 20177。 5）℃；湿度≤ 75%RH。 测量标准及其主要技术指标 一等标准铂铑 10铂热电偶，锌、铝、铜三凝固点温度的分度值的扩展不确定度℃U ， 2k。 数字万用表，最大允许误差为177。 [%RD177。 6 个字 ]mV。 被测对象及其主要性能 Ⅰ级工作用镍铬 铜镍热电偶，在 （ 300～ 800） ℃范围内误差不超过 ℃ 或 t%。 测量参数与简单测量方法 Ⅰ级工作用镍铬 铜镍热电偶，在 （ 300～ 800）℃间的热电动势是由其测量端在所需测量温度点、参考端为 0℃时的热电动势（以下简称为热电偶在各测点的热电动势）与一等标准铂铑 10铂热电偶在相同温度点的热电动势以及标准偶、被测偶的微分热电动势得到的。 用数字万用表可分别测量被测和标准热电偶在各测点 附近温度点 39。 t 的热电动势 39。 te被 和 39。 te标 ，由 39。 te标 与已知的标准热电偶在各测点 t 的分度值 tE标 以及微分热电动势 tS标 可计算出测量时实际温度与所需测量温度点的差值 t （ ℃5t ），由 t 、被测偶微分热电动势 tS被 以及 39。 te被 进一步计算出被测偶在所需测量温度点的热电动势。 评定结果的使用 在符合上述条件下的常规测量中，本测量不确定度评定可直接用于重复性条件下或复现性条件下的测量结果。           tStS tetEtete 被标标标被被 39。 39。  式中 te被 — 被测热电偶在 需测量温度点 t 的热电动势； 21 39。 te被 — 被测热电偶在测量时（温度点 39。 t ）的热电动势； tE标 — 标准热电偶证书上的电势值； 39。 te标 — 标准热电偶在测量时（温度点 39。 t ）的热电动势； tS标 ， tS被 — 标准热电偶、被测热电偶在需测量点温度 t 的微分热电动势。 输入量 39。 te被 的标准不确定度  被eu 的评定 输入量 39。 te被 的标准不确定度  被eu 不确定度来源于被测热电偶测量重复性、数字万用表测量误差、检定炉温场分布不均、测量回路寄生电势以及热电偶参考端温度不均匀。 由被测热 电偶测量重复性引入的标准不确定度  1被eu 标准不确定度  1被eu 来源于被测热电偶测量重复性，采用 A类方法进行评定。 因在任一温度点测量时，被测偶重复性情况类似，故对其在任一温度点 39。 te被 进行重复测量情况的分析，可代表在其他温度点的测量重复性情况的分析。 现以 600℃测量情况为例分析。 将 一支 Ⅰ级镍铬 铜镍热电偶用一支 一等标准铂铑 10铂热电偶作标准对它在 600℃的热电动势重复测量 10 次，测得数据为 ， ， ， ， ， ， ， ， ，则   mV08 39。 te被 单次实验标准差为     2139。 39。 1   ntetesni被被 同样方法，将另 5支 Ⅰ级工作 用镍铬 铜镍热电偶分别用 5 支 一等标准铂铑 10铂热电偶作标准，分别对它们在 600℃的热电动势进行重复测量，获得 5组数据的单次实验标准差分别为 s ， s ， s ， s ， s ，则合并样本标准差 s。 实际测量时，测量次数为 4 次，以测得值的平均值为测量结果，则该结果的标准不 22 确定度为      nseueu 被被 由数字万用表测量误差引入的标准不确定度  2被eu 标准不确定度  2被eu 由数字万用表测量误差引入，采用 B类方法进行评定。 数字万用表的示值误差为：   6  读数 ,在区间内可认为均匀分布，取 3k ，以 400℃、 600℃、 800℃计算为例，结果见表 1。 表 1 标准不确定度  2被eu 测量温度 /℃ 400 600 800 最大示值 /mV 示值误差 /μ V 177。 177。 177。 半宽度 2被a /μ V  2被eu /μ V 由检定炉温场分布不均引入的标准不确定度  3被eu 标准不确定度  3被eu 由检定炉温场分布不均引入，采用 B类方法进行评定。 由检定炉温场分布不均引起最大误差不超过 20μ V，在区间内可认为均匀分布，取3k ，半宽度为 10μ V，故标准不确定度为   被eu 由测量回路寄生电势引入的标准不确定度  4被eu 标准不确定度  4被eu 由测量回路寄生电势引入，采用 B 类方法进行评。