一等铂铑10热电偶不确定度评定

一等铂铑10—铂热电偶标准装置
不确定度评定
1.测量方法
把一等标准铂铑10-铂热电偶与被检热电偶捆扎在一起放入检定炉中。

将一等标准铂铑10-铂热电偶及被检定热电偶的输出端与热电偶自动检定系统的信号输入端稳定的连接好。

打开热电偶自动检定系统，按照检定规程的要求设置好检定温度点，给检定炉升温使之达到设定的温度点，待温度平衡稳定后。

热电偶自动检定系统自动采集出一等标准铂铑10-铂热电偶及被检热电偶的热电势数据。

并自动计算出被测热电偶的热电势误差。

2.数学模型
双极法分度时))()(t E t E t e （标被-=∆
式中： )(t E 被---- 分度时测得的被检热电偶的热电势的平均值，mV;
)t E （标---- 分度时测得的标准热电偶的热电势的平均值，mV 。

3.不确定度来源
3.1标准热电偶短期重复性引入的不确定度分量1u 3.2热电偶年稳定度引入的标准不确定度分量2u 3.3标准热电偶引入的不确定度分量3u 3.4电测设备引入的不确定度分量4u 3.5热电偶参考端引入的不确定度分量5u
3.6热电偶材料的不均匀性引入的不确定度分量6u 3.7 转换开关寄生电势引入的不确定度分量7u
4.不确定度来源及分析
4.1标准热电偶短期重复性引入的不确定度1u
使用一支一等标准铂铑10-铂热电偶进行两天铜点温度的测量，每天测量4次，最后测量值取两天的平均值。

在此测量中的不确定度包含了标准热电偶的短期重复性、热电偶分度炉温场偶分度炉温场的不均匀性及温场波动带来的影响引起的测量不确定度。

该分量用A 类方法评定。

选择的温度检定点为铜点（1084.62）℃。

测量数据见表一：
一
()()
3
6
1
2
110
65.11
810
1619.191
--=⨯=-⨯=
--=
∑n x x
x s n
i i
n mV
n
x s u n 1
1)(=
=0.583μV 即0.05℃
4.2热电偶年稳定度引入的标准不确定度2u
对于一等标准铂铑10-铂热电偶在铜点连续两年测量结果最大之差为5μV 。

由于该标准不确定度符合三角分布取k =6，则
6
52=
u =2.0μV 即0.17℃
4.3标准热电偶引入的不确定度3u
由检定证书知一等标准铂铑10-铂热电偶带来的标准不确定度为=U 0.6℃(58.2=k )
3u =
23
.058
.26.0=℃
4.4 电测设备引入的不确定度4u
对于二等标准热电偶检定所使用的电测设备，按规定准确度应高于4102-⨯，即在铜点带来的最大偏差为2μV ，按均匀分布，取3=k ，
=
4u 2.13
2=μV 即0.1℃
4.5由热电偶参考端引入的不确定度5u
经实验测得冷端的影响最大为0.05℃。

按B 类评定，视为均匀分布，取
3
=
k ，得到此项的标准不确定度
03.005.03
15=⨯=
u ℃
4.6热电偶材料的不均匀性引入的不确定度6u
由于热电偶在分度时是处于一个有温度梯度的温场中，热电偶的不均匀性在有温差的地方产生附加电势，通过实验可得出。

将二等标准铂铑10-铂热电偶铜点的温度进行测量，每周测量1次（测量4次）将测量值取平均值测量数据见表二：
表二 单位：mV
3
002401
.01
]
)[(1
2
=
--=
∑=m x x
s m
i m n
m =0.89μV
6
u =0.08 ℃
4.7 转换开关寄生电势引入的不确定度7u
由于在热电偶测量中被测热电偶的测量是通过转换开关与电测设备相连，因此转换开关的寄生电势会直接附加在被测热电偶上，按规程规定，转换开关的寄生电势应小于0.4μV ，按均匀分布，取3=k ，
=
7u 23.03
4.0=μV 即0.02℃
5.标准不确定度一览表
6.合成标准不确定度
以上各项标准不确定度均不相关，因此合成标准不确定度c u 为
=++++++=
2
22222
2
02
.008.003.01.023.017
.005.0c u 0.33℃
7. 扩展不确定度
取包含因子2=k ，则： U =c u 2=0.66 即7.0=U ℃
不确定 度分量 不确定度来源
评定方法 分布
k
值
标准不确定
度值(℃) 1u 标准热电偶短期重复性引入 A
0.05
2u
热电偶年稳定度引入
B
三角
6 0.17
3u
标准热电偶引入 B 正态
2.5
8
0.23
4u
电测设备引入 B 均匀 3 0.1 5u 由热电偶参考端引入
B
均匀 3 0.03
6u 热电偶材料的不均匀性引入 A
0.08
7u
转换开关寄生电势引入
B
均匀
3 0.02
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