热电偶校准不确定度报告
热电偶校检实验报告单
热电偶校检实验报告单
热电偶校检实验报告单
校检单位:XXX实验室
校检人员:XXX
校检日期:XXXX年XX月XX日
一、检测目的和原理:
热电偶是测量温度的常用传感器之一,其校检实验旨在验证热电偶的测量准确性和灵敏度。热电偶利用热电效应,即金属两端温度差引起的电势差,根据不同金属对温度的敏感性不同,通过测量电势差来确定温度。
二、实验仪器和材料:
1. 热电偶校准装置
2. 温度计
3. 高精度数字万用表
三、实验步骤:
1. 将待校准的热电偶连接到热电偶校准装置上,并与参比温度计同时接触在同一实验装置中。
2. 使用高精度数字万用表测量待校准热电偶和参比温度计的电势差,并记录下读数。
3. 调节热电偶校准装置的温度,使温度变化在一定范围内(如20°C至100°C),并记录下相应的热电偶和参比温度计
的电势差读数。
4. 根据记录到的电势差读数,计算热电偶的灵敏度和测量准
确性,并进行分析。
四、实验结果:
根据实验记录,得到以下结果:
温度热电偶电势差(mV)参比温度计读数(°C) 20°C 1.23 20.1
40°C 2.47 39.7
60°C 3.71 59.8
80°C 4.95 80.3
100°C 6.19 100.2
五、数据处理和分析:
1. 热电偶灵敏度计算:
根据热电偶校准装置提供的标定数据,计算热电偶的灵敏度,即电势差与温度变化之间的关系。
热电偶灵敏度=Δ电势差(mV)/ Δ温度(°C)= (6.19 -
1.23)mV / (100°C - 20°C) = 0.058 mV/°C
2. 热电偶的测量准确性计算:
热电偶检定报告范文
热电偶检定报告范文
一、检定目的
热电偶时常需要进行检定,以验证其测量准确性和可靠性。本次热电
偶检定的目的是评估热电偶的温度测量误差,并确定其测量范围和准确度。
二、检定方法
本次检定采用了比对法进行,即将要检定的热电偶与一组已知准确度
的标准热电偶进行比较。
三、检定步骤
1.准备工作:检定仪器,包括标准热电偶、温度计、电压表等;
2.校准标准热电偶:使用标准温度计对标准热电偶进行校准,确保其
准确度;
3.校准待测热电偶:将待测热电偶与标准热电偶的连接头进行连接,
并接通相应的测温仪器和电压表;
4.记录测量数据:依次设置不同的温度值,记录标准热电偶和待测热
电偶的电压输出值,并计算出它们之间的差值;
5.统计数据分析:根据记录的数据进行统计分析,计算出测量误差和
可靠度指标,并绘制相应的曲线和图表;
6.检定结论:根据数据分析结果,给出热电偶的测量准确度和可靠性
评估。
四、检定结果
根据本次检定的数据,分析得出以下结果:
1.温度测量误差:记录的数据显示,待测热电偶的测量误差范围在
±0.5°C内,符合相关精确度要求;
2.可靠性评估:热电偶的可靠性指标表明,对同一温度点的多次测量
结果相对稳定,且标准差较小;
五、数据分析
1.温度测量误差分析:对于待测热电偶,在不同温度点上与标准热电
偶的测量误差范围在±0.5°C内。该误差范围符合产品精确度要求;
2.可靠性分析:对于待测热电偶进行多次测量,在同一温度点上,测
量结果的标准差较小,表明待测热电偶在重复测量过程中的可靠性较高。六、结论与改进意见
根据本次检定的结果,得出如下结论:
热电偶不确定度分析
1 概述 1.1 测量依据:JJG-1996 工作用廉金属热电偶检定规程。 1.2 环境条件:环境温度(20± 5)℃,湿度(45-75)% RH 1.3 测量标准与主要技术指标要求 二等铂铑 10-铂热电偶,锌,铝,铜三凝固点的热电势值为:3.448mV,5.861mV, 10.576mV 1.4 测量对象:二级工作用 K 型热电偶,在(300-1300)℃范围内误差不超过 2.5℃或 ± 0.75% 1.5 测量方法:依据温差热电效应原理,采用比较法用二等铂铑 10-铂热电偶测量 ΙΙ 级 K 型热电偶的热电势误差。 2 数学模型:
u 2 eB1 u 2 eB 2 u 2 eB 3 u 2 eB 4 u 2 eB 5
u 4 eB 自由度为 v (e B ) = u 4 eBi / vBi
以整百度计算为例,标准不确定度 u(eB ) 及自由度 vB 见下表 标准不确定度 u(eB ) 的计算(以整百度计算) 测量 温度 (℃) 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100
3.1.1 标准不确定度 u (eB1 ) 的评定 输入量 eB (t ) 的标准不确定度分量 u (eB1 ) 来源于被测热电偶测量不重 复性,采用 A 类方法进行评定。现将 1000℃测量点情况为例分析。 将一支 ΙΙ 级 K 型热电偶用一支二等标准铂铑 10-铂热电偶作标准对它在
热电偶校正实验报告
热电偶校正实验报告
今天,我们完成了一项用热电偶校正实验,该实验旨在测量和调整温度传感器的热电偶校正系数。在实验之前,我们需要了解如下内容:
热电偶是由两种不同的金属所构成的电位计,它可以检测和测量温度变化。热电偶可以根据电位计测量的差值来准确测量温度变化。但是,由于不同的温度传感器可能具有不同的热电偶系数,所以在实际应用中,我们需要校正热电偶。
一般来说,为了校正温度传感器的热电偶系数,我们需要使用两个已知精准的温度传感器,一个用于测量,另一个用于校正。在实验中,我们使用精准的基准温度传感器和待测温度传感器,校正它们的热电偶系数。
首先,我们使用基准温度传感器,给测试环境设置一个固定的温度,然后使用待测温度传感器测量这个温度,比较待测温度传感器与基准温度传感器的差值,得到热电偶的差值,用来计算待测温度传感器的热电偶系数。
其次,我们尝试给这个测试环境设置一个较低的温度,使用待测温度传感器测量这个温度,比较待测温度传感器与基准温度传感器的差值,得到热电偶的差值,用来计算待测温度传感器的热电偶系数。
最后,我们将计算出来的热电偶系数与该温度传感器中原有的热电偶系数进行比较,找出两者之间的差值,并用该差值作为校正热电偶的系数,最终完成了热电偶校正实验。
以上就是我们完成的热电偶校正实验过程,经过实验,我们发现待测温度传感器的校正热电偶系数比原有的热电偶系数要低,说明我们完成的校正实验是成功的。
通过本次实验,我们了解到热电偶的校正是非常重要的,只有在正确设置热电偶系数之后,温度传感器才能正常工作,以此提高测量精度。此外,在实验中,基准温度传感器的精度也是很重要的,只有选择正确的基准温度传感器,才能获得更准确的校正结果。
热电偶的校验实验报告
热电偶的校验实验报告
热电偶校验实验报告
实验目的:本次实验旨在校验热电偶是否能够准确测量温度,以
便保证系统的精确性。
实验方法:实验用一台精准的温度控制设备,测量室内的循环水
的温度。采用热尔兹比法,利用一把热电偶跟踪循环水的温度变化,
通过对比温度控制设备,确定热电偶的准确性。
实验结果:经过实验测试,当循环水温度从50℃上升到350℃时,热电偶和温度控制设备的测量结果之差摆动在1 ℃以内。因此,本次
实验结果证明,热电偶能够准确测量温度。
结论:经过本次实验,可以肯定的是热电偶能够准确测量温度。
同时,也可以避免使用不恰当的测量装置,以免造成系统的准确性受
影响。
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。
工业热电偶测量结果的不确定度分析
工业热电偶测量结果的不确定度分析
热电偶测量结果的不确定度可以分为两个主要方面:仪器导致的不确
定度和环境/操作导致的不确定度。
一、仪器导致的不确定度:
1.热电偶的线性度:热电偶的输出电压与温度之间的关系不一定是完
全线性的,可能存在一定的非线性误差。可以通过对热电偶进行多点校准
以及使用线性度校正方法来减小该不确定度。
2.热电偶的灵敏度:热电偶的灵敏度是指单位温度变化引起的电动势
变化。由于不同类型的热电偶具有不同的灵敏度,因此选择适当的热电偶
类型对于减小该不确定度是非常重要的。
3.热电偶的冷端温度补偿:热电偶的冷端与被测温度不同,会引起热
电偶输出电动势的误差。可以通过冷端补偿技术来减小该误差,例如使用
冷端补偿电路或者使用冷端温度传感器。
二、环境/操作导致的不确定度:
1.热电偶的安装位置和接触质量:热电偶的安装位置和与被测物体的
接触质量直接影响测量结果的准确性。应尽量选择合适的安装位置,并确
保良好的接触质量,可以通过焊接、夹持等方式来实现。
2.环境温度的影响:热电偶测量结果可能会受到环境温度的影响。应
尽量避免环境温度较高或较低的情况,或者采取相应的环境温度补偿措施。
3.测量回路的电阻:热电偶的测量回路电阻对于测量结果有一定的影响。应确保测量回路的电阻在合理的范围内,并尽量减小电阻的变化。
4.热电偶的老化和使用寿命:热电偶的使用寿命会导致热电偶性能的逐渐下降,可能会引起测量结果的不确定度。应定期检查和更换老化的热电偶,并进行相应的校准和修正。
在进行热电偶测量结果的不确定度分析时,可以使用不确定度传递法来计算总的不确定度。首先,对于每个影响因素,可以进行单独的不确定度分析,计算出每个影响因素的不确定度。然后,根据每个影响因素的不确定度和其对于热电偶测量结果的影响程度,可以通过不确定度传递法计算出总的不确定度。
热电偶测量误差分析
热电偶测量误差分析
正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值,保证产品合格,而且
还可节省热电偶的材料消耗,既节省资金又能保证产品质量。如果安装不正确,会产生热导率和时间滞后等误差,它们是热电偶在使用中的主要误差。
1.安装不当引入的误差
热电偶不应装在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少应为保护管
直径的8~10倍,安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度。热电偶的
保护套管与壁间的间隔未填绝热物质,致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热
电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞,以免冷
热空气对流而影响测温的准确性。热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场,不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差。热电偶
不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必
须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。
2.绝缘变差而引入的误差
如热电偶保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝
缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,
由此引起的误差有时可达上百度。
3.热惰性引入的误差
由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在进行
快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较
小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后,用
热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大,热电偶
波动的振幅就越小,与实际炉温的差别也就越大。当用时间常数大的热电偶测
温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为
热电偶温度二次仪表不确定度评定
配热电偶温度二次仪表不确定度评定
1、条件和适用范围
1.1、测量依据:JJG617-1996《数字温度指示调节仪检定规程》。 1.2、环境条件:环境温度(20±5)℃,湿度≤75%。 1.3、测量标准:校验仪,型号const317。
1.4、被测对象:配K 型热电偶的数字温度计,型号为TES1310;分度值为0.1℃/1℃。 1.5、测量方法:将校验仪输出端用对应的补偿导线与数字温度计连接,由校验仪输出一温度信号值,数字温度计测得的显示值与校验仪输出的温度值之差即为温度的示值误差。 2、数学模型
T Δ=x T -(o T +e/k )
式中 T Δ-被检数字温度计的示值误差 x T -被检数字温度计的显示值 o T -校验仪输出值的对应实际值 e -补偿导线20℃时的修正值 k -热电偶各温度测量点的斜率
3、不确定度传播率 灵敏系数 1c =x T T ∂)Δ(∂=1 2c =o
T T ∂)
Δ(∂=-1
3c =e
T ∂)
(∂ =-1/k 4、标准不确定度评定
4.1、输入量x T 的不确定度)(x T u 的评定
标准不确定度)(x T u 主要由数字温度计的测量重复性)(1x T u ,数字温度计分辨力)(2x T u 两部分构成。
4.1.1、标准不确定度)(1x T u 主要由数字温度计的测量重复性所引入的,用多功能校准仪输出温度信号,数字温度计分度值为1℃时,在相同条件下,连续测量10次,得到测量列
分析。在多校准点得出最大的一次实验标准偏差:)(i x s =1
-)-(∑
1
=2
n T T n
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)mV
1.3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:
热电偶校准不确定度报告
工作用铂铑10-铂热电偶校准结果的不确定度评定
1、概述
热电偶校准结果的不确定度评估,主要是为确定标准器和电测设备选择的合理性。校准
结果不确定度的评估方法和结果为日常校准工作提供参考。
2、校准对象
工作用铂铑10-铂热电偶,校准点分别为419.527C(锌点),660.323C(铝点),1084.62C (铜点)。铂铑10-铂热电偶各校准点的微分热电势为:S锌=9.64」V/C, S铝=10.40」V/C, S铜=11.80」V/C。
3、测量标准及设备
3.1标准器
标准器为一等标准铂铑10-铂热电偶,主要技术指标如表1
数字多用表,测量范围(0〜100)mV ,分辨力0.1「V, MPE : ± (0.005%读数+0.0035% 量程)。
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。
5、测量模型
检定点测量结果的测量模型:
E t= E证(E被-E标)(式1)
式中:
E t被检热电偶在检定点上的热电动势值,mV ;
E被一一被检热电偶测得的热电动势算术平均值, mV;
E证 -- 标准热电偶证书上给出的热电动势值,mV ;
E被一一被检热电偶测得的热电动势算术平均值, mV;
E标一一检定时标准热电偶测得的热电动势算术平均值,mV。
E被和E标是用一台数字多用表同一时间同一条件下测得,故两组测量数据具有相关
性,根据不确定度传播率得到:
铠装热电偶测量结果不确定度评定
铠装热电偶测量结果不确定度评定
1.校准方法
校准依据: JJF 1262-2010《铠装热电偶校准规范》
测量标准: 二等标准铂铑10-铂热电偶 ;2010型数字多用表,0.005级。 被测对象: 2级K 型铠装热电偶
测量过程:采用双极比较法进行校准,将二等标准铂铑10-铂热电偶(以下简称标准偶)与被校偶工作端对齐捆扎后放入卧式管型检定炉内中心点,在校准点温度上进行比较,测量标准偶和被校铠装偶的热电动势值。
2.数学模型 补被标标标证被被e )()
()
(e -)()(+•+
=t S t S t e t e t e (1)
)(被t e -—被校铠装偶在校准温度点t 附近测得的热电动势算术平均值,mV ; 标证e ——标准热电偶证书上校准温度点t 的热电动势值,mV ;
)(标t e ——标准热电偶在校准温度点t 附近测得的热电动势算术平均值,mV ;
)(标t S ,)(被t S ——标准热电偶、被校铠装偶在校准温度点的微分热电动势,
μV/℃。
补e ——补偿导线修正值,mV 。 3.合成方差和灵敏系数
[][][][]2
补42
标32
标证22
被12)()()()
(e u c e u c e u c e u c u c +++= (2) 其中灵敏系数:)()(被被
1t e t e C ∂∂= )()()()(标被标证被2t S t S t e t e C =∂∂=
)()()()(标被标被3t t S t e t e C -=∂∂=
)()(补被
4t e t e C ∂= 4.计算标准不确定度分量(以K 型铠装电偶校准点400℃,微分电动势42.24
热电偶检定炉温度场测量结果不确定度评定
热电偶检定炉温度场测量结果不确定度评定
热电偶检定炉
热电偶检定炉是用于对热电偶进行校验和检定的设备。其基本结构是一个外壳,内部装有热电偶和温度控制器。通过加热器和冷却器的控制,可以在炉内模拟不同的温度场,从而对热电偶的测量准确度进行评定。
炉温度场测量
热电偶检定炉中的温度场可以通过测量炉内不同位置的温度来确定其分布情况。常用的测量方法是使用热电偶测量不同位置的温度,并计算出温度分布。具体的测量方法和计算过程可以参考《热电偶检定规程》等标准。
测量结果不确定度
测量结果不确定度是指在一定的测量条件下,由于各种误差和随机因素的影响,测量结果的范围。在热电偶检定炉温度场测量中,测量结果不确定度对于评定热电偶的测量准确度十分重要。
计算方法
测量结果不确定度的计算方法需要考虑到各种误差和随机因素的影响,包括:•系统误差,例如热电偶的线性误差、灵敏度误差等。
•随机误差,例如热电偶的漂移误差、环境温度变化引起的误差等。
•其他误差,例如读数误差、仪器分辨率误差等。
具体的计算方法可以参考《热电偶检定规程》等标准,一般是通过模拟多次测
量和分析数据来确定不确定度的大小。根据计算结果,可以对热电偶的测量准确度进行评定和校准。
影响因素
测量结果不确定度的大小受到多种因素的影响,包括:
•测量条件,例如温度场的均匀性、稳定性等。
•测量方法,例如热电偶的选择、放置位置等。
•仪器精度和分辨率,包括热电偶、温度计等仪器。
•操作人员技术水平,例如读数精度、数据处理能力等。
针对这些因素,需要在热电偶检定炉温度场测量中采取一系列措施降低不确定度,从而提高热电偶的测量准确度。
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
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。
热电偶测量温度的不确定度评定
MX-100热电偶法测量温度的不确定度评定
一、概述
采用热电偶法测量样品的温度,在GB8898、GB4943等安全标准中都有具体的规定。热电偶法测量样品的温度的测量原理方框图如下:
MX-100温度测量仪J型热电偶EUT
热电偶法测量样品的温度是将热电偶粘帖在试验样品相关部位表面,通过热电偶产生一定的电动势传输到MX-100温度测量仪变换并显示出相对应的温度值。
二、不确定度来源分析
1.温度测量的读数重复性误差。
2.温度数据采集系统读数分辨力引起的误差。从MX-100温度测量仪说明书中查到其测量误差为:读数的±0.05%+0.7℃;所以
=(测量温度值)×0.05%+0.7(℃)
δ
1
3.热电偶准确度的误差。热电偶为J型精密级,产品规格书上列出温度测量范围在(0-300℃)内误差为±1.0℃;所以
δ
=±1.0(℃)
2
4.温度数据采集系统误差。从MX-100温度测量仪的2011年校准证书为±0.3%,k=2;所以
δ
=(测量温度值)×0.3%
3
5.粘帖热电偶瞬干胶的误差。用于粘帖热电偶的瞬干胶的导热性的影响,再加上瞬干胶的供应商无法提供其导热系数或不确定度。根据实践经验现取:=±1.0℃
δ
4
三、数学模型
MX-100型温度数据采集系统是直接读数,模型为T=t
四、测量不确定度分量
1.读数t的不确定度分量
试验样品工作温度在达到稳定状态后,用MX-100温度测量仪对电源变压器初级线圈某点的温度进行11次的重复测量;测量的结果见表1所示:
表1在重复性条件下的测量值
温度在重复性条件下进行测量的最佳估计是在重复测量值的平均值,见下式(1):
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。
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工作用铂铑10-铂热电偶校准结果的不确定度评定
1、概述
热电偶校准结果的不确定度评估,主要是为确定标准器和电测设备选择的合理性。校准结果不确定度的评估方法和结果为日常校准工作提供参考。 2、校准对象
工作用铂铑10-铂热电偶,校准点分别为419.527℃(锌点),660.323℃(铝点),1084.62℃(铜点)。铂铑10-铂热电偶各校准点的微分热电势为:S 锌=9.64μV/℃,S 铝=10.40μV/℃,S 铜=11.80μV/℃。 3、测量标准及设备 3.1 标准器
标准器为一等标准铂铑10-铂热电偶,主要技术指标如表1 表1 计量标准器技术指标
3.2 电测设备
数字多用表,测量范围(0~100)mV ,分辨力0.1μV ,MPE :±(0.005%读数+0.0035%量程)。 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。 5、测量模型
检定点测量结果的测量模型:
)(标被证E E E E t -+= (式1) 式中:
t E ——被检热电偶在检定点上的热电动势值,mV ; 证E ——标准热电偶证书上给出的热电动势值,mV ;
被E ——被检热电偶测得的热电动势算术平均值,mV ;
标E ——检定时标准热电偶测得的热电动势算术平均值,mV 。
被E 和标E 是用一台数字多用表同一时间同一条件下测得,故两组测量数据具有相关
性,根据不确定度传播率得到:
)()()(2)()()()(322
232222212标被标被标被证,E u c E u c E E r E u c E u c E u c y u c +++=
(式2) 式中,灵敏系数:
11=∂∂=
证E E c t 12=∂∂=被
E E c t
1-3=∂∂=标E E c t 相关系数:=),(标被E E r (-1~1)
6、标准不确定度评定
主要不确定度来源:测量重复性、标准器、电测设备、多路开关、参考端、炉温变化及均匀性等影响量。
6.1 测量重复性引入的不确定度分量a u ,用A 类方法进行评定。
因在三个温度点校准时,测量重复性情况大致相同,故对其在任意校准点进行重复性分析,可代表其在其他温度点重复性情况,现以1084.62℃点测量为例分析。
用一等标准热电偶作为标准检定工作用热电偶。由于本检测系统为自动读数,只能按规程测量4次,测得工作偶的五组每组4个重复性试验数据,合并样本标准偏差1p s ,测得标准偶的五组每组4个重复性试验数据,合并样本标准偏差2p s ,数据见表2。
表2
实际测量以4次测量值的平均值作为测量结果,则μ48.24
11==
p a s u V ,
μ15.04
22==
p a s u V 。电测设备的测量分辨力为0.1μV ,由其引入的不确定度分量
μ029.032/1.0==b u V ,b u 与1a u 、2a u 相比很小,只考虑重复性引入的不确定度分量, 则,μ48.22
221=+=
a a a u u u V
6.2 标准热电偶引入的不确定度1u ,属B 类,根据量传系统表及相关资料,在(419.523~1084.62)℃扩展不确定度为0.6℃,3=k ,因此,各点对应的标准不确定度为1u =0.2℃,经计算1u (锌)=0.2℃×锌S =1.93μV 、1u (铝)=0.2℃×铝S =2.08μV 、1u (铜)=0.2℃×
铜S =2.36μV 。
6.3 电测设备对被检偶引入的标准不确定度2u ,用B 类方法进行评定。
测量仪器数字多用表,量程范围(0~100)mV ,其年允许基本误差为±(0.005%读数+0.0035%量程),区间半宽度a 为(0.005%读数+0.0035%量程),按均匀分布处理,3=
k ,
3/)(2a t u =,测量值近似取检定温度点的分度值,铂铑10-铂热电偶在三个检定点分布
表上的热电势分别为:3.447mV ,5.860mV ,10.575mV ,经计算得:
2u (锌)=2.12μV 、2u (铝)=2.19μV 、2u (铜)=2.33μV 。
6.4 电测设备对标准偶引入的标准不确定度3u ,用B 类方法进行评定。
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6.3,经计算得:
3u (锌)=2.12μV 、3u (铝)=2.19μV 、3u (铜)=2.33μV 。
6.5 测量回路寄生电势引入的标准不确定度4u ,用B 类方法进行评定。
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0.4μV ,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0.4μV ,取区间半宽度a 为0.4μV ,按均匀分布处理,3=
k ,得:3/4a u ==0.23μV 。
6.6 热电偶参考端温差引入的标准不确定度5u ,用B 类方法进行评定。
由经验和试验可知:热电偶参考端在同一冰点恒温器内,各路之间的最大温差不大于0.05℃,取区间半宽度a 为0.05℃,铂铑10-铂热电偶在冰点的微分热电势为:5.40
μV/℃,温差换算为热电势为0.27μV ,按均匀分布处理,3=k ,得:
16.03/27.05≈=u μV 。
6.7 炉温变化引入的标准不确定度6u ,用B 类方法进行评定。
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小于0.1℃/min ,设每次测量标准与被检偶的炉温变化差不超过0.1℃,区间半宽度a 为0.05℃,按均匀分布处理,
3=k ,3/05.06=u =0.029℃,得: 6u (锌)=0.029℃×锌S =0.28μV 、6u (铝)=0.029℃
×铝S =0.30μV 、6u (铜)=0.029℃×铜S =0.34μV 。 6.8 温场均匀性引入的标准不确定度7u ,用B 类方法评定
标准检定炉有工作区温场均匀性,根据规程和相关资料,最大温差为0.4℃,按均匀分布处理,3=
k ,3/4.07=u =0.23℃,得7u (锌)=0.23℃×锌S =2.22μV 、7u (铝)=0.23℃
×铝S =2.39μV 、7u (铜)=0.23℃×铜S =2.71μV 。 6.8 合成标准不确定度c u
标准不确定度分量a u 、1u 、4u 、5u 、6u 、7u 彼此独立不相关,且灵敏系数为1。引入2u 、3u 两不确定度分量的两个输入量被E 和标E 强相关,被E 变化被E ∆会使标E 等量变化标E ∆,则两者的相关系数估计为:
1),(32≈∆⨯∆⨯=
被
标标被E u E u E E r
影响各温度点检定结果的不确定度分量及评估值列于表3。 合成标准不确定度为:
2
72726262525242423232222212122u c u c u c u c u c u c u c u c u a a c +++++++=
因为2u 、3u 两不确定度分量大小相等,且正强相关,相关系数为1,两个分量的灵敏