工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度评定

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工作用廉金属热电偶的测量不确定度评定

函
计量与测试技术）２０＂１４年第４７卷第，２期
工作用廉金属热电偶的测量不确定度评定
宗文莉
（东华计量测试研究院，江西南昌３３００２９）
摘要：以工作用廉金属热电偶测量结果为研究对象，论述了工作用廉金属热电偶测量值的误差来源及其测量不确定度的分析。
关键词：３２作用廉金属热电偶；测量不确定度；测量模型中图分类号：ＴＨ８１ｌ文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：４６０．４０３０
ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４— ６９４１．２０１４．１２．０１９
热电动势为４１．２７６ｍＶ，微分电动势为３８．９８Ｖ／ｃｃ。２＝０．００５％ｘ４１．２７６＋０．０００５％ ×１００＝２．５（Ｖ）
电偶》的要求，工作用廉金属热电偶检定结果中需要给出测量结果的不确定度。针对目前计量检定的工作需要，本文对工作用廉金属热电偶测量不确定度评定进行阐述，供有关单位参考。
６＝Ｏ．２／ｇ５＝０．１２（ｃＣ）
以上各项不确定度来源独立不相关。
４合成不确定度估算
＝
ｃ
３．１由测量标准重复性引入的不确定度分量 ¨ ，属Ａ类分量。将一支Ｋ型偶在１０００￣点，装置正常工作条件下重复测量１Ｏ次，利用贝塞尔公式得：

300℃以下Ⅱ级工业用廉金属热电偶示值误差测量结果的不确定度评定

兵器装备工程学报，２０１６（５）：１６８—１７２．
Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＹＡＮＧＢａｏ．ｃｈｅｎｇ．ＹＡＮＧＬｉ．ＸＩＥＺｈｉ—ｈｕｉ．ＵｎｃｅｒｔａｉｎｔｙＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｓｕｌｔｏｆＧｒａｄｅｌｉＩｎ
ｅｘｐｅｎｓｉｖｅＭｅｔａｌＴｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｆｏｒａｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＵｓｅＢｅｌｏｗ３００￣Ｃ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｄｎａｎｃｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６
第３７卷第５期【基础理论与应用研究】
兵器装备工程学报
２０１６年５月ｄｏｉ：１０．１ｌ８０９／ｓｅｂｇｘｂ２０１６．０５．Ｏ４Ｏ
３００ｏＣ以下 Ⅱ级工业用廉金属热电偶示值误差测量结果的不确定度评定
杨保成，杨立，谢志辉
收稿日期：２０１５—１０—１８；修回日期：２０１５—１１—２２基金项目：ＣＡＳＴ基金（２０１４Ａ０６）作者简介：杨保成（１９７４一），男，工程硕士，主要从事动力工程研究。
杨保成，等：３ｏ０℃ 以下１／级工业用廉金属热电偶示值误差测量结果的不确定度评定
１６９
有明确规定工业用镍铬一镍硅热电偶（Ｋ型）３００￣Ｃ以下的测用二等标准铂电阻温度计，分度号为Ｐｔ２５。
量点，但是，为了确保温度测量的准确可靠，保证产品的品
测量对象：Ⅱ级Ｋ型热电偶，依据检定规程，各校准点的
（１海军工程大学动力工程学院，武汉４３００３３；２．中国人民解放军第四八一二工厂，安徽安庆２４６１６１）

工作用热电偶热电动势测量不确定度评定

考察式(1)可知，工作热电偶在所需测量温度点t 的电动势测量结果eu(t)的不确定度来源主要包括： 5.1.1 被测偶在测温点t′的热电动势eu(t′)测量不确定度分量u(eu) eu(t)的测量不确定度分量u(eu)主要包括5个来源：被测偶热电势的重复性；数字电压表电势测量不准；扫描开关接触热电势；检定炉温度场分布不均匀引入的不确定度分量；冰点恒温器温度场分布不均匀引入的不确定度分量。分析不确定度来源
uB 3 (eu ) k (t j ) ?(μV )
5.3.5 冰点恒温器温场分布不均匀引起的被测偶热 uB4(eu)的估计相当可靠电势eu(t)测量不准的标准不确定度uB4(eu) 自由度B4(eu)＝冰点恒温器温度场分布不均匀不大于±0.2℃，即tb±0.2℃，由此引起的热电势eu(t)变化bue(t) 为： bu e( t ) tb Su 0.2 Su ?(μV) (11) 区间半宽度au(tb)= bueu(t)/2=?V。设测量值落在该区间内的概率分布为均匀分布，故包含因子k 3 （tb）= 。因此，检定炉温场分布不均匀引起的 eu(t)测量不准的标准不确定度uB4(eu)为： a (t ) (12) ) u b ?(μV) uB 4 (eu
uB 2 (eu ) k (e j ) 3 0.577(μV )
标准不确定度uB2(eu)的估计相当可靠，自由度可以认为是无穷大，即B2(eu)＝。
5.3.4(e )的估计相当可靠 uB3 u检定炉温场分布不均匀引起的被测偶热电势自由度B3(eu)＝ eu(t)测量不准的标准不确定度uB3(eu) 检定炉温度场分布不均匀小于 1℃，即tj 1℃，由此引起的热电势eu(t)变化jue(t)为： ju e( t ) t j Su 1 Su ?(μV ) (9) 区间半宽度au(tj)= jueu(t)/2=?V。设测量值落在该区间内的概率分布为均匀分布，故包含因子 k（tj）= 3 。因此，检定炉温场分布不均匀引起的 eu(t)测量不准的标准不确定度uB3(eu)为： au ( t j ) (10)

工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度评定

工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度评定1 概述1.1 测量依据:JJG351—1996《工作用廉金属热电偶检定规程》。

1.2 测量环境条件：温度21.5℃；湿度46%RH 。

1.3 测量标准及其主要技术要求二等标准铂铑10—铂热电偶的扩展不确定度U 为1.1℃，置信概率0.99； 1.4 被测对象及其主要性能Ⅱ级工作用镍铬—镍硅热电偶，在300～1100℃范围内误差不超过±0.75%t 或±2.5℃。

1.5 测量参数与简单测量方法Ⅱ级工作用镍铬—镍硅热电偶，在300～1100℃间的热电势是由其测量端在所需测量温度点，参考端为0℃时的热电势（以下简称为热电偶在各测点的热电势）与二等标准铂铑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计算得到的。

用数字采集单元可分别测量被测和标准热电偶在各测点附近温度点(t ′)的热电动势e 被(t ′)和e标(t ′),由e 标(t ′)与已知的标准热电偶在各测点(t)的分度值E 标(t)以及微分热电动势s 被(t)可计算出测量时实际温度与所需测量温度点的热电动势差值△e 。

2 数学模型分被标标标标标标标标被被被被被被－e S S t e t e t e t e t e t b t E t e t e t e t e t e t e e ⨯++++-+++++++=∆)]'''')'([))([(''''')(432154321' 式中： e ∆—被检热电偶在被测量温度点t 的热电动势误差；)'(t e 被—被检热电偶在检定点附近温度t ′的热电动势算术平均值； )(t E 标—标准热电偶在证书上检定点温度t 的热电动势值；)'(te标—标准热电偶在检定点附近温度t′热电动势算术平均值；)(t S标、)(tS被—标准、被检偶在检定点温度t的微分热电动势。

Ⅱ工作用热电偶热电动势测量结果不确定评定

工作用热电偶热电动势测量结果不确定度评定1. 概述1.1 目的评定工作用热电偶热电动势测量结果e u(t)的不确定度。

1.2 测量依据检定规程《JJG351-1996 工作用廉金属热电偶检定规程》。

1.3 校准的环境条件(23±5)℃（数字电压表所要求的环境温度）；相对湿度45％~ 75％RH。

1.4 被测物品及其主要技术指标K、N、E、J型工作用廉金属热电偶（如二级镍铬-镍硅热电偶、二级镍铬-铜镍热电偶或二级铁-铜镍热电偶）(以下简称工作用热电偶)。

在300℃～1100℃范围内，其允许示值误差为±2.5℃或±0.75%，相当于±XXμV。

1.5 测量标准与主要配套仪器设备及其相关技术指标采用的下述标准偶和配套仪器设备均经检定/校准合格。

1.5.1 二等标准铂铑10-铂热电偶，编号89-2-007，用于测温点和参考端温度（0℃）的热电动势的测量。

由《JJG2003-1987铂铑10-铂热电偶计量器具检定系统框图(1)》，二等标准铂铑10-铂热电偶总不确定度为δ＝1℃(k s=3)。

校准证书号：XXXXXXXXXX。

1.5.2 621位数字电压表型号：HP34401A，编号：36063151，用于测量热电动势。

每年检定一次，检定后1年内的最大示值误差为±（0.002⨯示值+0.0005%⨯量程）mVμV(?)。

检定/校准证书号：XXXXXXXXX。

1.5.3 检定炉型号：JL-I-A，编号：0013，用于设置热电偶所需的测量端测温点的温度。

其温度场分布不均匀不大于1℃。

1.5.4 冰点恒温器型号：（无），编号：B01，用于设置热电偶参考端温度（0℃）。

其温度场分布不均匀最大误差：±0.2℃。

1.5.5 扫描开关与测量系统配套的扫描开关，接触热电势小于1μV。

1.6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可以直接使用本不确定度评定结果。

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定新版工作用廉金属热电偶是一种常用的测量温度的装置，它由两种不同金属制成的两个臂构成，通过典型的“热电效应”来测量温度。

为了保证温度测量的准确性，我们需要评定其测量结果的不确定度。

不确定度是对测量结果的一种评估，它表示了测量结果的可信度范围。

在评定新版工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度时，我们需要考虑以下几个因素：1. 廉金属热电偶的特性：不同种类的廉金属热电偶具有不同的温度特性，这会对测量结果造成影响。

我们需要了解廉金属热电偶的温度响应特点，以确定其在不同温度下的测量不确定度。

2. 测量设备的精度：测量设备的精度会影响到测量结果的准确性。

我们需要使用经过校准的测量设备，并确保其精度满足测量要求。

3. 测量场景的环境条件：测量场景的环境条件，如温度梯度、辐射效应等，也会对测量结果产生不确定度的影响。

我们需要合理选择测量场景，并对环境条件进行评估和控制，以减小不确定度。

4. 测量过程的操作技能：操作人员的技能水平和操作规范程度也会对测量结果产生影响。

我们需要培训和规范操作人员，确保他们准确、规范地使用廉金属热电偶进行温度测量。

评定新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度的方法有多种，常用的方法有：1. 标准不确定度法：根据廉金属热电偶的特性和测量设备的精度，计算出每个测量结果的标准不确定度。

2. 组合不确定度法：将各个不确定度来源的标准不确定度合成为测量结果的综合不确定度。

这需要考虑不同不确定度来源之间的相关性，并使用相应的合成公式进行计算。

3. 重复性试验法：通过重复进行测量，得到一系列的测量结果，再根据这些结果计算出测量结果的标准差，作为测量结果的不确定度。

评定新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度的过程需要严格按照相关标准和规范进行操作，确保评定结果的准确性和可靠性。

通过合理评定不确定度，我们可以提高测量结果的可信度，为温度控制和监测提供更准确的数据支持。

工作用廉金属热电偶校准结果不确定度评定

工作用廉金属热电偶校准结果不确定度评定1 概述1.1 测量依据JJG351-1996《工作用廉金属热电偶检定规程》。

1.2 被测对象Ⅱ级K型廉金属热电偶，温度范围：（300～1100）℃1.3 测量方法将二等标准铂铑10-铂热电偶与被校工作用廉金属热电偶捆扎成一束后一起置于检定炉中，用双极比较法进行校准。

表1 实验室的计量标准器和配套设备≤1≤±0.25(0.0018%×显示值+0.0002%×量程)2 测量模型及不确定度来源分析2.1 测量模型е被（t）= +式中：е被（t）——被测热电偶在校准温度点t时的热电动势；——被测热电偶在校准点t时的热电动势算术平均值；——标准热电偶证书上在校准点t时的热电动势值；——标准热电偶在校准点t时的热电势算术平均值；、——标准、被测热电偶在校准点温度t的微分热电动势。

2.2 不确定度传播率式中灵敏度系数分别为：当t= 800℃时，c1 =1；c2=3.77；c3=3.772.3 不确定度来源热电偶校准的不确定度评估包括四个方面：2.3.1标准热电偶自身引入的不确定度：1）标准热电偶校准证书引入的不确定度；2）标准热电偶年漂移量引入的不确定度；2.3.2测量标准热电偶引入的不确定度：1）标准热电偶热电动势测量值引入的不确定度；2）数字多用表分辨力引入的不确定度；3）扫描开关寄生电势引入的不确定度；4）标准热电偶参考端温度变化引入的不确定度；5）标准热电偶测量重复性引入的不确定度；2.3.3被测热电偶引入的不确定度：1）被测热电偶热电动势测量值引入的不确定度；2）数字多用表分辨力引入的不确定度；3）扫描开关寄生电势引入的不确定度；4）被测热电偶参考端温度变化引入的不确定度；5）被测热电偶测量重复性引入的不确定度；6）检定炉温度变化引入的不确定度；7）检定炉温场不均匀引入的不确定度；2.3.4其他一些要考虑的因素：1）被测热电偶补偿导线引入的不确定度；2）被测热电偶不均匀引入的不确定度。

工作用廉金属热电偶校准结果不确定度分析

工作用廉金属热电偶校准结果不确定度分析摘要：热电偶是工业上用于温度测量的重要传感器，作为现代测量技术与仪器行业中重要的测量工具，它的准确与否直接关系着用它来测量的产品的质量好坏。

为了确保热电偶测温准确性，本文通过对N型廉金属热电偶测量方法建立数学模型，介绍了用双极法对校准结果的不确定度分析和评定的方法，描述了在整百度点上的不确定度评定过程，评价了计量标准的测量能力。

关键词：廉金属热电偶，不确定度评定，校准1 概述1.1 测量依据：JJG351-1996《工作用廉金属热电偶》1.2计量标准：序号设备名称技术指标1 一等标准铂铑10-铂热电偶一等2 数字多用表（0～100）mV：MPE：±（0.0037％读数+0.0009％量程）mV1.3测量对象：N型廉金属热电偶：（300～1100）℃1.4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）和被校N型热电偶（以下简称被检热电偶）捆扎后放入管式热电偶检定炉，用双极比较法进行校准。

2 测量模型—被校热电偶在各检定点上的热电动势(mV )。

—被校热电偶测得的热电动势算术平均值(mV )。

—标准热电偶在校准点的热电动势值(mV)。

—标准热电偶在校准点的电动势算术平均值(mV )。

、——标准、被校热电偶校准点的微分热电势(mV )。

3 不确定度传播率灵敏系数：当t=1000℃时，4 各输入量的标准不确定度评定4.1标准热电偶自身引入的不确定度分量4.1.1标准热电偶准确度引入的不确定度一等标准热电偶在1000℃时，其扩展不确定度为5μV，k=2.85，其对于标准不确定度为：4.2标准热电偶年稳定性引入的不确定度根据规程，一等标准热电偶年稳定性为5μV，半宽2.5μV，均匀分布，k=4.2 测量标准热电偶时数字多用表测量误差引入的标准不确定度4.2.1 数字多用表测量标准热电偶引入的不确定度测量仪器为七位半数字多用表，其年允许基本误差计算公式为±（0.0037％读数+0.0009％量程），按均匀分布处理，k=，工作用贵金属热电偶在1000℃的热电势为：9.587 mV，得：4.2.2数字多用表分辨力引入的不确定度分辨力为0.1μV，均匀分布，k=，得：4.2.3扫描开关寄生电势引入的标准不确定度转换开关最大寄生电动势不大于0.4μV，区间半宽度为0.2μV，均匀分布，k=，得：=0.2/=0.12μV4.2.4 标准热电偶参考端温度变化引入的标准不确定度由经验和试验可知：热电偶参考端在恒温器内最大温差为（0±0.1）℃，取半宽为0.1℃，标准热电偶在冰点微分热电势为5.40μV/℃，温差换算为电势值为0.54μV，均匀分布，k=，得：=0.54/=0.31μV4.2.5 标准热电偶重复性引入的标准不确定度每组测量4次，进行10组测量，测量数据如下合成样本标准偏差：S=0.46μV实际测量以4次平均值为测量结果：4.3 测量被校热电偶引入的不确定度4.3.1 数字多用表测量被校热电偶引入的不确定度测量时，测量仪器为七位半数字多用表，其年允许基本误差计算公式为±（0.0037％读数+0.0009％量程），按均匀分布处理，k=，被校热电偶在1000℃的热电势为：36.256mV，得：4.3.2数字多用表分辨力引入的不确定度分辨力为0.1μV，半宽0.05μV，均匀分布，k=，得：4.3.3扫描开关寄生电势引入的标准不确定度转换开关最大寄生电动势不大于0.4μV，区间半宽度为0.2μV，均匀分布，k=，得：=0.2/=0.12μV4.3.4 被校热电偶参考端温度变化引入的标准不确定度由经验和试验可知：热电偶参考端在恒温器内最大温差为（0±0.1）℃，半宽为0.1℃，被校热电偶在冰点微分热电势为26.16μV/℃，温差换算为电势值为2.616μV，均匀分布，k=，得：=2.616μV /=1.5μV4.3.5 被校热电偶重复性引入的标准不确定度每组测量4次，进行10组测量，合成样本标准偏差S=1.76μV实际测量以4次平均值为测量结果：4.3.6 检定炉炉温变化引入的不确定度由于测量过程中标准和被检热电偶测量不能同时进行，根据规程要求，在各分度点的测量过程中，炉温变化不大于±0.25℃，取其半宽区间，按反正弦分布，取k = 可得：：被测热电偶在1000℃电压灵敏度，查表可得=38.614.3.7 检定炉炉温不均匀性引入的不确定度由于检定炉内温场存在不均匀性，导致标准和被检热电偶测量温度有差异，根据规程要求，在检定温度区域内，任意两点温差为1℃，取其半宽区间，按均匀分布，取k = 3 可得：5 合成标准不确定度5.1 合成标准不确定度计算根据读数分辨力引入的不确定度及重复测量引入的不确定度二者取大者的原则，为避免重复计算，在进行合成标准不确定度时，取两项中的最大影响量。

工作用廉金属热电偶测量不确定度评定

５（）被ｆ
３输人量ｅ（的标准不确定度 “ ｅ。）标）（标）３３不确定度评定．３３１输入量。（的标准不确定度Ｍｅ．．被）（被）该不确定度来源于被测热电偶测量重复性、数
一
式中，被ｔ为被测热电偶在需测量温度点ｔｅ（）的热电动势；被ｔ）ｅ（为被测热电偶在测量时（度点ｔ温
（０Ｖ）３０ｍ
１０￣１０一
０５２６８９２
１２８
热电偶检定炉低热电势扫描开关依据的
０２．℃ ０Ｏｕ．８Ｖ
０１９１０９０９１０９１２
ＴＭ１ｏＣ３０ＴＭ１Ｃ８
依据ＪＧ５－６２作用廉金属热电偶检定规程》Ｊ３９｛１１２
１测量标准及辅助设备
名称不确定度／确度准二等
３×１０一
编
号
型号／型类Ｓ型
１２８
铂铑１一热电偶０铂数字电压表
（０Ｖ３ｍ）
Ｓ１３８１－２５
０５２６８９２
数字电压表
５８７，１６６．５７８９，１６．４２，１９１６．４０９６，１６．４８７，１９６．
√ ，３取半宽为１ｌ故标准不确定度为（被）０Ｖ，ｘ＝
ｌ／￣：．７￣Ｏ４５７４Ｖ。
４低热电势扫描开关引入的不确定度ｕｅ４）（被）根据扫描开关证书可知，标准不确定度ｕｅ４（被）

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定新版工作用廉金属热电偶是工业生产中常用的一种温度测量仪器，它能够精确地测量高温环境下的温度变化。

对于任何测量仪器来说，其测量结果都会存在一定的不确定度，这对于工业生产过程的可靠性和稳定性来说是一个非常重要的因素。

对于新版工作用廉金属热电偶的测量结果不确定度评定是必不可少的。

本文将从测量原理、影响因素、不确定度评定方法等多个方面对新版工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度进行评定和探讨。

1. 测量原理新版工作用廉金属热电偶是利用热电效应来测量温度变化的。

在高温环境下，两种不同金属的接触点会产生热电动势，这个热电动势与温度成线性关系。

测量时，通过将热电偶的一端与被测温度物体接触，另一端接入测温仪器，根据热电动势的大小可以确定温度的变化。

由于热电偶材料与温度变化之间的非线性关系，以及外部环境的影响，导致测量结果会存在一定的不确定度。

2. 影响因素测量结果的不确定度主要受到以下因素的影响：（1）热电偶材料的性能：不同的热电偶材料在不同温度下的性能表现会有差异，这会直接影响测量结果的准确性。

（2）外部环境的影响：外部环境的温度变化、电磁场干扰、机械振动等因素也会对测量结果产生影响。

（3）测量仪器的精度：测温仪器的精度和灵敏度也会对测量结果的不确定度产生影响。

（4）操作误差：操作人员的技术水平、测量方法的不当等因素也会影响测量结果的准确性。

3. 不确定度评定方法（1）标准偏差法：通过多次测量同一温度下的热电动势，计算其平均值和标准偏差，以评定测量结果的不确定度。

（2）比对法：通过将新版工作用廉金属热电偶与标准温度源进行比对，计算其温度差异，以评定测量结果的不确定度。

（3）不确定度的传递：考虑到各种不确定度因素的传递规律，通过合成各不确定度的影响，得到最终的测量结果不确定度。

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定摘要：本文通过对新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度的评定进行研究，分析了影响不确定度的主要因素，并提出了相应的评定方法和措施。

通过实验对新版工作用廉金属热电偶的温度测量结果进行了分析，并计算了不确定度。

结果表明，新版工作用廉金属热电偶的测量结果不确定度较低，能够满足实际工作需求。

1. 引言工作用廉金属热电偶是广泛应用于工业领域的一种温度测量装置，具有响应速度快、测量范围广等优点。

由于测量装置和测量环境的影响，工作用廉金属热电偶的测量结果存在一定的不确定度。

对工作用廉金属热电偶的测量结果不确定度进行评定，对于确保温度测量结果的准确性和可靠性具有重要意义。

2. 不确定度评定方法2.1 确定主要影响因素在评定工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度之前，需要明确主要的影响因素。

常见的影响因素包括测量设备的精度、环境温度的影响、电磁场的干扰等。

通过分析这些主要影响因素，可以为后续的不确定度评定提供基础。

2.2 选择合适的评定方法不确定度的评定方法有很多种，比如测量重复性法、综合测量法等。

在评定工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度时，可以使用重复测量法。

重复测量法要求多次测量同一物理量，通过统计分析得到测量结果的平均值和标准偏差，进而计算出不确定度。

3. 实验与结果分析本文选择了新版工作用廉金属热电偶作为研究对象，进行了一系列的温度测量实验。

通过多次测量同一温度，并使用统计方法计算出平均值和标准偏差，得到了实验结果数据。

通过对实验结果数据的分析，发现新版工作用廉金属热电偶的测量结果具有较高的重复性和稳定性。

经过计算，得到了工作用廉金属热电偶测量结果的标准偏差为0.05℃。

根据不确定度的定义，可以得到不确定度为0.05/√n，其中n为实验测量次数。

廉金属热电偶校准的测量不确定度评定方法

廉金属热电偶校准的测量不确定度评定方法摘要：本文介绍了廉金属热电偶及其校准方法，分析了校准过程中产生不确定度的来源，根据不确定度评定指南确定每个不确定度分量的评价方法，以实例分析K型廉金属热电偶在校准温度点为400℃、600℃和800℃时，各不确定度分量、合成标准不确定和扩展不确定度的计算和评定，对于廉金属热电偶的校准和使用具有指导意义。

关键词：廉金属热电偶；校准方法；不确定度评定方法；不确定度分量；合成标准不确定度；扩展不确定度引言测量不确定度是独立而又密切与测量结果相联系的，表明测量结果分散性的一个参数，在测量结果的的完整性表示中，应该包括测量不确定度。

通过对测量不确定度的评定，可改变某个不确定度分量的大小，来看合成标准不确定度或扩展不确定度的变化，据此可以获得在满足测量不确定度要求的情况下，如何去选择所用设备的准确度或不确定度，以及对环境条件的要求等，从而做到对计量系统和计量方法的充分了解。

1廉金属热电偶及校准方法1.1廉金属热电偶的性能和应用廉金属热电偶包括分度号为K、E、J、T的热电偶，所用材料为铜、镍、铬和铁等普通金属材料，温度上限一般在1000℃～1300℃，具有物美价廉的优点，因此广泛应用于热学科研试验领域中，但是测量结果的离散性相对贵金属热电偶而言稍差一些。

N型热电偶（镍铬硅-镍硅）具有灵敏度较高、热电动势较大、稳定性和均匀性较好、抗氧化性能强、不受短程有序化影响等一系列优点，是一种质优价廉、很有发展和应用前景的热电偶。

E型热电偶（镍铬-铜镍），热电动势大，灵敏度高，适宜制作热电堆，实现温度为微小变化的测量。

耐受高湿度腐蚀，可应用在湿度较高的环境中。

同时还具有稳定性好，抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格便宜等优点，能用于氧化性和惰性气氛中，广泛为用户采用。

但是E型热电偶热电势均匀性较差，也不能直接在高温硫化环境或者还原性环境中。

J型热电偶（铁-铜镍）具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，价格便宜等优点，可在真空、氧化、还原和惰性环境中使用，但正极铁在高温下氧化较快，使用温度受到限制，不能直接无保护地在高温下用于硫化环境中。

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定1. 引言1.1 背景介绍金属热电偶是工业上常用的温度测量仪器，利用热电效应将温度转化为电压信号。

随着工业技术的不断发展，新版工作用廉金属热电偶在温度测量领域得到了广泛应用。

热电偶测量结果的准确性直接影响到工业生产的质量和效率。

对新版工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度进行评定具有重要意义。

传统的热电偶测量方法存在一定的不确定度，根据国际标准规定，需要对测量结果的不确定度进行评定。

本文将通过介绍新版工作用廉金属热电偶的测量方法，并分析其不确定度，讨论实验结果，分析误差来源，提出改进措施建议，为提高温度测量的准确性和可靠性提供参考。

在工业生产中，准确的温度测量对于控制生产过程、提高产品质量至关重要。

对新版工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度进行评定具有重要意义，可以为工业生产提供准确可靠的温度控制和监测手段。

【背景介绍】结束。

1.2 研究目的研究目的是对新版工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度进行评定，目的在于提高测量结果的可靠性和准确性。

通过对不确定度的分析，可以更加全面地了解测量结果的精确度和真实性，为工作用廉金属热电偶的实际应用提供参考依据。

此研究旨在为工作用廉金属热电偶的测量和应用提供科学的支持和指导，为相关行业的生产和科研工作提供更为可靠的数据基础。

通过评定新版工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度，可以进一步完善和优化该测量方法，提高测量结果的准确性和可靠性，为工作用廉金属热电偶的广泛应用奠定更加坚实的基础。

1.3 研究意义：研究意义是评价本文研究工作的价值之所在，明确研究对工业生产和科学研究的重要意义。

本研究的意义在于对新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度进行评定，有助于提高测温技术的精确度和可靠性，为工业生产过程中温度监测和控制提供更为准确的数据支持。

通过对该测量方法的不确定度进行分析，可以帮助工程师和科研人员更好地理解温度测量结果的可信度，并为日常工作中遇到的测温问题提供解决方案。

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定随着科学技术的不断发展，金属热电偶在工业生产中得到了广泛的应用。

金属热电偶是一种利用两种不同金属导体之间的热电势差来测量温度的装置。

它具有测量范围广、响应速度快、结构简单、价格低廉等优点，因此被广泛应用于工业生产过程中的温度测量。

而随着新版工作用廉金属热电偶的问世，更精准的温度测量结果得到了保障。

在进行温度测量时，温度测量结果的不确定度评定是非常重要的，它直接关系到温度测量的准确性和可靠性。

因此本文将对新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定进行探讨。

一、新版工作用廉金属热电偶的测量原理新版工作用廉金属热电偶是一种仪器，用来测量温度的变化的。

它的工作原理是利用两种不同材质的金属在不同温度下产生的热电动势来测量温度。

当两种不同金属导体的温度不一样时，两种金属导体之间会产生热电动势。

这种热电动势与金属导体的温度成正比，因此可以用它来进行温度的测量。

1. 实验条件的影响实验条件是影响温度测量结果不确定度的主要因素之一。

在进行温度测量时，如果实验条件不同，会导致测量结果有一定的偏差。

实验条件主要包括环境温度、气压、湿度等因素。

在进行温度测量时，需要充分考虑各种实验条件的影响，以保证测量结果的准确性和可靠性。

2. 仪器的精度仪器的精度是影响温度测量结果不确定度的重要因素之一。

仪器的精度越高，测量结果的不确定度就越小。

新版工作用廉金属热电偶在设计时必须充分考虑仪器的精度，以保证温度测量结果的精准性和可靠性。

新版工作用廉金属热电偶具有温度测量范围广、精确度高、结构简单、使用方便等优点，因此在工业生产中具有广阔的应用前景。

它可以应用于石油、化工、冶金、电力、食品等各个领域的温度测量。

在工业生产中，温度是一个非常重要的参数，直接关系到产品的质量和生产的效率。

新版工作用廉金属热电偶在工业生产中的应用前景非常广阔。

新版工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度评定对其应用具有重要的意义。

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定随着现代监控与控制技术的不断发展，越来越多的工业生产流程及环境监控涉及高精度温度测量。

而热电偶作为其中一种主要温度传感器，则受到了广泛应用。

然而，热电偶测量结果的准确度与稳定性在一定程度上仍存在不确定度。

因此，对热电偶测量结果的不确定度评定具有重要意义。

一、热电偶测量结果不确定度的计算方法具体的计算步骤如下：1. 热电偶测量值的标准差：首先，在相同的环境条件下，采用相同的仪器和方法进行多次热电偶测量，将测量结果求平均值，再计算其标准差。

这个标准差就是随机不确定度的度量。

2. 热电偶表征中心温度的不确定度：热电偶的建议工作温度范围内，计算热电偶表征中心温度的不确定度。

这个不确定度包括了由于热电偶本身的不确定性、非线性、温漂等因素造成的误差。

3. 仪器本身的不确定度：仪器本身的不确定度是由于仪器的精度、灵敏度、线性误差等造成的误差。

4. 环境影响的不确定度：环境影响的不确定度包括了温度稳定性、大气压力、湿度等环境因素对测量结果的影响。

将以上几个不确定度源加起来，就可以得到热电偶测量结果的总不确定度了。

1. 热电偶类型不同类型的热电偶在测量结果的准确性和稳定性方面存在着差异，因此对不同类型热电偶的不确定度评定是不同的。

2. 测量温度热电偶在不同温度测量范围内经常存在非线性变化，温度越高，温度值的不确定度也会越高。

4. 仪器精度和稳定性仪器的精度和稳定性越高，则随机不确定度也会越小，从而减小总的不确定度。

5. 不确定度源之间的相互关系在计算热电偶测量结果的总不确定度时，各个不确定度源之间是不互相独立的。

如热电偶表征中心温度的不确定度可能与仪器本身的不确定度相关联，这些相关因素也是评定不确定度时需要考虑的因素之一。

结论为了提高热电偶测量结果的准确性和稳定性，必须对热电偶测量结果的不确定度进行评定。

不确定度评定可以采用GUM方法进行计算，同时需要考虑到热电偶类型、测量温度、测量环境、仪器精度和稳定性等因素。

[1]工作用廉金属热电偶测量不确定度的评估

工作用廉金属热电偶测量不确定度的评估一、概述1．测量依据：JJG351-1996?工作用廉金属热电偶检定规程?。

2．计量标准：主要计量标准设备为一等标准铂铑10-铂热电偶、二等标准铂铑10-铂热电偶和二等标准铂电阻温度计。

如下表所示3．被测对象：如下表所示4．测量方法：300℃以下温度点的校准：将标准铂电阻和被检热电偶同时插入制冷恒温槽或标准油槽中，自由端放入冰点瓶中。

当到达检定点温度并稳定后，按照标准、被检1、被检2、…、被检n 、被检n 、…、被检2、被检1、标准的顺序，依次测量标准铂电阻和被检热电偶的电阻值〔热电动势值〕。

再通过计算就可以得到被检热电偶在检定点温度的测量误差。

300℃以上温度点的校准：将标准热电偶和被检热电偶的测量端对齐，捆扎后同轴放入检定炉均匀温场中心，自由端放入冰点瓶中。

当炉温升到预定的检定点温度且炉温变化不超过检定规程的要求时，按照标准、被检1、被检2、…、被检n 、被检n 、…、被检2、被检1、标准的顺序，依次测量标准偶和被检偶的热电动势，再通过计算就可以得到被检热电偶在检定点温度的测量误差。

二、数学模型1．300℃以下检定点的示值误差：21实检被分被Δt Δt )t (t S e e Δt +=-+-=式中：被e ——被检热电偶在某检定点温度附近测得的热电动势算术平均值；分e ——被检热电偶分度表上查得的某检定点温度的热电动势值；检t ——检定点温度；实t ——实际温度〔实际温度=读数平均值+修正值〕；被S ——被检热电偶在某检定点温度的微分热电动势值；灵敏系数：c 1=1，c 2=1。

2．300℃以上检定点的示值误差：21Δt Δt -=---=∆标标标被分被S e e S e e t式中：被e ——被检热电偶在某检定点温度附近测得的热电动势算术平均值；分e ——被检热电偶分度表上查得的某检定点温度的热电动势值；标e ——标准热电偶在某检定点温度附近测得的热电动势算术平均值；标e ——标准热电偶证书上给出的某检定点温度热电动势值；标S 、被S ——标准热电偶、被检热电偶在某检定点温度的微分热电动势值；灵敏系数：c 1=1，c 2=-1。

工作用廉金属热电偶测量不确定度的评估

工业用廉金属热电偶测量不确定度的评估1 概述1.1 测量依据:JJG351-1996《工业用廉金属热电偶检定规程》1.2计量标准:主要计量标准设备为二等标准水银温度计一套7支, 测量范围(-30~300)℃.表1 实验室的计量标准器和配套设备1.3 被测对象: 热电偶 K.N.E.J1.4 测量方法:使用(-30~300)℃二等标准水银温度计校准,将二等标准水银温度计和被检热电偶同时以全浸方式放入恒定的恒温槽中,待示值稳定后,分别读取标准温度计和被检热电偶的示值,计算被检热电偶的修正值.读数应迅速准确,时间间隔应相近,测量读数不应少于4次. 2数学模型分检被被e t S e e t -∆•+=∆式中: 被e --被检热电偶在检定点附近温度下,测得的热电动势算术平均值.被S --被检热电偶在某检定点温度的微分热电动势.分e --被检热电偶分度表上查得的某检定点温度的热电动势值. 实检检t t t -=∆检t--检定点温度--实t 实际温度(实际温度=读数平均值+修正值) 检t ∆--检定点温度与实际温度的差值.3 不确定度传播率)()()()()(22212222212y u y u t u c t u c y u s s c +=∆+=式中,灵敏系数1/,1/21=∆∂∂==∂∂=s x s x t c t c 4 标准不确定度评定4．1二等标准水银温度计读数分辨力（估读）引入的标准不确定度)(1s t u ，用B 类标准不确定度评定。

二等标准水银温度计的读数分辨力为其分度值的1/10，即可0.01℃,则不确定度区间半宽为0.01℃,按均匀分布计算，006.03/01.0)(1≈=s t u ℃4．2 由恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度)(2s t u ，用B 类标准不确定度评定。

恒温槽温场最大温差为0.010℃,则不确定度区间半宽为,=0.005℃，按均匀分布处理。

)(2s t u =003.03/005.0≈℃4.3恒温槽温度波动引入的标准不确定度)(3s t u ，用B 类标准不确定度表示. 恒温槽温场稳定性为±0.006℃/15min ，则不确定度区间半宽为0.006℃按均匀分布计算, 004.03/006.0)(3≈=s t u ℃4．4由标准水银温度计检定结果的修正值引入的标准不确定度)(s t u ∆，用B 类标准不确定度评定，由二等标准水银温度计检定规程可知，二等标准水银温度计检定结果的扩展不确定度06.0=u ℃，包含因子2=k ，所以)(s t u ∆=0.06/2=0.03℃4.5 被校热电偶示值重复性引入的标准不确定度)(1t u 。

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定

新版工作用廉金属热电偶测量结果不确定度评定随着近年来质量控制的越来越重视，对于测量结果不确定度的评定也越来越重要。

针对工作用的廉金属热电偶进行测量结果不确定度评定，可以有效提升测量结果的可靠性和准确性。

本文将从测量结果的不确定度评定方法、不确定度源的分析以及实验步骤等方面探讨新版工作用廉金属热电偶测量结果的不确定度评定方法。

方法：1.测量结果的不确定度评定方法在进行测量结果不确定度评定时，首先需要了解测量结果的不确定度是指测量结果与实际值的差异程度。

根据这个定义，可以使用以下方法对工作用的廉金属热电偶的测量结果进行不确定度评定：（1）直接方法：直接使用样品的逐差值求标准偏差。

（2）间接方法：通过不同物理量的测量结果进行计算并求出其标准偏差。

（3）组合方法：综合使用多种方法进行不确定度分析。

2.不确定度源的分析对于工作用的廉金属热电偶的测量结果，不确定度来源较为复杂，需要通过分析不同的不确定度源进行评定。

其中，主要的不确定度源包括：（1）仪器精度：热电偶的精度直接影响其测量结果的准确性。

（2）环境条件：环境温度、湿度等因素会对廉金属热电偶的测量结果产生影响。

（3）操作人员的技术水平：不同操作人员的技术水平不同，对于结果的正确性有一定的影响。

（4）样品的品质：样品的制备过程和存放条件都会对测量结果的准确性产生影响。

3.实验步骤（1）选择合适的廉金属热电偶进行实验。

（2）进行精确的温度控制，保证实验环境的恒定性。

（3）依次进行多次实验并记录数据。

（4）计算测量结果的逐差值及标准偏差。

（5）分析不确定度源并进行不确定度评定计算。

（6）根据评定结果进行结果修正，并进行合理的误差范围确定。

总结：对于测量结果不确定度评定，需要充分了解不同不确定度源对结果的影响，并进行实验数据的统计分析。

通过合理的评定方法和实验步骤，可以有效提高廉金属热电偶测量结果的可靠性和准确性，为质量控制提供支持。

廉金属热电偶测量结果的不确定度评定

廉金属热电偶测量结果的不确定度评定摘要：以工作用廉金属热电偶测量结果为研究对象，分析了工作用廉金属热电偶测量结果不确定度的评定方法与过程。

关键词：廉金属热电偶；测量结果；不确定度1概述1.1测量依据：JJF1637-2017《廉金属热电偶校准规范》。

1.2测量环境：电测设备工作的环境温度和相对湿度符合其要求；恒温设备工作环境无影响校准的气流扰动和外电磁场的干扰。

1.3测量标准：标准铂铑10-铂热电偶；热电偶热电阻测试仪。

1.4被校对象：镍铬-镍硅（K型）廉金属热电偶1.5测量方法采用双极比较法，在管式电阻炉中放置均温块，将标准热电偶套上保护管，与套上绝缘磁珠的被校热电偶用细镍铬丝捆扎成一束，再将其插入管式炉内的均温块底部进行比较，用热电偶热电阻测试仪分别测量被检和标准热电偶在各检定点的热电动势，由此计算出被检热电偶在所需测量温度点的热电动势。

2数学模型根据检定规程和检定实际，被检廉金属热电偶热电势的数学模型为：式中：由于模型中各个输入量的不确定度相互独立，所以测量不确定度的方差为：式中的灵敏系数分别为：3标准不确定度的来源4标准不确定度分量的评定以1000℃测量情况为例分析，在重复性条件下，用标准热电偶对一支II级镍铬-镍硅热电偶重复进行10次测量，测得数据为：41.294、41.291、41.295、41.293、41.292、41.290、41.293、41.292、41.294、41.295（mV），则用A类方法进行评定：按照检定证书，标准热电偶在1000℃的不确定度为2.21μV，用B类方法进行评定：以1000℃测量情况为例分析，在重复性条件下，用标准热电偶进行10次测量，测得数据为：9．584、9．583、9．582、9．585、9．584、9．587、9．589、9．588、9．586、9．589（mV），则用A类方法进行评定：5合成标准不确定度评定6扩展不确定度评定7测量不确定度的报告与表示被校热电偶在1000℃测量结果的扩展不确定度为：8讨论通过上述评定可见，采用相同的校准方法可以评定其他校准点测量结果的不确定度。