温度巡回检测仪测量结果不确定度的评定

温度巡回检测仪测量结果不确定度的评
定
1、概述
1.1、测量依据
JJF1171-2007《温度巡回检测仪校准规范》
1.2、计量标准
主要计量标准设备为二等标准铂电阻温度计一支，测量范围（-
189.3442~419.327）℃。

表1. 实验室的计量标准器和配套设备
(80~100
)℃
0.02℃0.02℃/10min
(100~30
0)℃
0.04℃0.05℃/10min
3
冰
点器
0℃（0±0.1）℃
1.3、被测对象
测量范围在(80~300）℃的温度巡回检测仪。

1.4、测量方法
零点示值的校准应在冰点器中进行，将巡检仪传感器插入冰点器中，待示值稳定后即可读数；将二等标准铂电阻温度计和装有巡检仪传感器的玻璃管同时插入恒定温度的恒温槽中，插入深度不少于300mm，待示值稳定20min后，分别读取标准温度计和巡检仪上的示值。

读数时，令巡检仪在所有通道巡回检测两个周期。

其顺序为标准被检1
被检2…被检n标准，取各通道两次读数的平均值与标准温度计读数平均值的差值来确定校准点的测量误差。

2、数学模型
式中—被检巡检仪某一通道的测量误差；
—被检巡检仪某一通道的测量平均值；
—标准器4次读数的平均值；
3、不确定度传播率
式中，灵敏系数。

4、标准不确定度评定
4.1 由标准器引入的不确定度不确定度评定
4.1输入量的标准不确定度的评定
输入量的不确定度主要来源于标准铂电阻温度计系统测量重复性引起的
不确定度分项、数字多用表系统测量误差引起的不确定度分项、标
准铂电阻温度计测量误差引起的不确定度分项、测量计算公式引入的不确
定度分项。

4.1.1标准铂电阻温度计测量重复性引起的不确定度分项的评定
恒温槽温度范围为（-80～300）℃，在(-80～0)℃一般采用酒精介质，在
0～100℃采用纯净水介质，在(100～300) ℃用硅油介质，标准铂电阻温度计0℃
的电阻值以均匀速度读取数字多用表系统计算出的温度值如下，结果如下：0.01，0.01，0.01，0.01，0.01，0.01，0.01，0.01，0.01，0.00（℃）
平均值为：
单次实验的标准偏差为：
实际测量中，在重复性条件下连续测量3次，以3次测量算术平均值作为测
量结果，所以，
℃
4.1.2数字多用表系统测量误差引起的不确定度分项的评定
本系统配用的电测仪器为K2000六位半数字多用表，测量标准铂电阻的
电压，计算出的电阻值依据本所电学实验室提供的测量不确定度，测量值为
35mV时，扩展不确定度为0.001mV，包含因子，当工作电流为1mA时，数字多用表带入的不确定度为0.001Ω，换算成温度，所以，
4.1.3标准铂电阻温度计测量误差引起的不确定度分项的评定
在温场测量时引用标准铂电阻检定证书提供的在水三相点的电阻值，其
他误差主要由有长期稳定性造成,根据JJG160-1992《标准铂电阻温度计检定规程》规定，二等标准铂电阻温度计的长期稳定性不应超过15 mK，半区间为7.5 mK。

根据JJG2020-1989《273.15～903.89K温度计量器具检定系统》，定点法测量不
确定度置信概率为99%，服从正态分布，所以，
4.1.4测量计算公式引入的不确定度分项的评定
根据ITS-1990，其内插公式的非唯一性为1 mK，服从两点分布，半宽为
0.5mK，所以，。

标准不确定度的计算
4.1.5输入量t
d
4.2由恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定。

恒温槽温场最大温差为0.02℃，则不确定度区间半宽为0.01℃,按均匀分布处理，故，
℃
4.3 恒温槽温度波动引入的标准不确定度，用B类标准不确定度表示。

恒温槽温场稳定性为℃/10min,则不确定度区间半宽为0.02℃,按均匀分布计算，
＝0.012℃
4.4 冰点器的温度偏差引入的不确定度，用B类标准不确定度评定。

蒸馏冰水的温度为（0±0.1）℃，则不确定度区间半宽0.1℃，按均匀分布计算，℃
此项不确定分量仅用于零点的不确定度评定。

4.5 由巡检仪读数重复性引入的标准不确定度。

用A类标准不确定度评定。

选三支足够稳定的温度巡回检测仪传感器（编号1，2,3）作为被测对象，在0℃重复测量，各得到10个观测值（标准读数和被检读数之间的差值），见下表：
合并以上样本偏差得到：
0.048℃
获得了各点的合并样本偏差以后，所建立的标准装置在实际测量中对被测量进行2次重复测量，以2次测量的平均值作为测量结果，所以，
=0.034℃
4.6巡检仪分辨力引入的不确定度，用B类标准不确定度评定。

仪表分辨力（取0.01℃）引入的不确定度区间半宽为分辨力的1/2，即0.005℃，按均匀分布计算：
℃
5、合成标准不确定度
5.1、主要标准不确定度汇总表
不确定度来源（）
标准器引入不确定度分量
恒温槽温场不均匀性
恒温槽温度波动度
冰点器
巡检仪重复性
巡检仪分辨力
5.2、合成标准不确定度计算
以上各项标准不确定度分量是互不相关的，所以合成标准不确定度为：
=0.07℃
5.3、扩展标准不确定度计算
因主要分量中和可视为正态分布，因此P＝95％时，可取包含因子k＝2，则：
0.14℃
6.对使用二等标准铂电阻温度计校准温度巡回检测仪的测量不确定度评估
6.1 根据校准规范规定，校准点包括零点和上、下限值在内，在测量范围（-80～300）℃内，选择-80℃，0℃，100℃,200℃,300℃其测量不确定度分别见下表：
7.校准和测量能力（CMC ）
因此该项目的CMC 为：（-80~300）℃，U =0.14℃ k =2；。