配热电偶温度表不确定度评定
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 。
热电偶测量结果不确定度评定
热电偶测量结果不确定度评定摘要:为了检验热电偶校准数据的准确性,对热电偶校准过程中的影响因素进行分析,评定各影响因素分量的标准不确定度,得出校准结果的扩展不确定度。
关键词:热电偶测量不确定度1.校准方法采用比较法中的双极法,在管式炉中放置金属均温块,将一等标准铂铑10-铂热电偶(以下简称标准偶)套上陶瓷保护管与铠装偶,分别插入金属均温块中进行比较,测量标准热电偶和被校铠装偶的热电动势值。
2.数学模型因被校铠装热电偶自带引出线和连接电测设备铜线一起放入零度恒温器进行校准,未使用补偿导线所以补偿导线引起的误差和不确定度分量不予考虑。
分度时,被校铠装偶在某点上的热电动势采用下式计算:e补―补偿导线修正值,mV。
3.合成方差和灵敏系数平均值的标准不确定度:每一组独立测量时,400℃时由标准热电偶测得温场实际变化最大不超过0.5μV,以微分热电势9.57μV/℃计算(相当于0.052℃),再以微分电势42.24μV/℃计算其带来的最大误差为2.20μV,取半宽为1.10μV;600℃时由标准热电偶测得温场实际变化最大不超过1.0μV,以微分热电势10.21μV/℃计算(相当于0.098℃),再以微分电势42.51μV/℃计算其带来的最大误差为4.16μV,取半宽为2.08μV;按均匀分布考虑,标准热电偶在400℃和600℃分别进行6组独立重复测量,测量值是每一组校准记录4次数据的平均值。
测量结果见表6-1,按A类方法评定,服从正太分布。
平均值的标准不确定度:8 合成标准不确定度10 结语通过上述分析可知对测量结果不确定度,利用不确定度对示值误差进行符合性评定,对现场测量结果具有指导意义。
参考文献:1. JJF1059.1-2012 测量不确定度评定与表示 2.JJF1262-2010 铠装热电偶校准规范3.JJF1637-2017 廉金属热电偶校准规范。
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。
总的不确定度可以表示为以下公式:U_total = sqrt(U_1^2 + U_2^2 + ... + U_n^2)其中,U_1、U_2、..、U_n表示各个影响因素的不确定度。
数字温度指示调节仪(配热电偶)示值误差测量值的不确定度评定
输入量 的不确定度来源, 主要来 自标准器的示值
误差 , 其误差 符合 均匀分 布 , 引起 的标 准不 确定 度按 下 式 计算 :
u ( )
按 照不 同测 量范 围 , 标 准器 的示 值 误 差 和 引起 的不 确定度 如表 1 :
《 计量与测试技术》 2 0 1 3年 第4 o卷 第 2期’
数 字温 度 指 示调 节 仪 ( 配 热 电偶 ) 示 值 误 差 测 量 值 的 不 确 定 度 评 定
T h e Me a s u r e me n t U n c e r t a i n t y E v a l u a t i o n o f Di g i t a l T e m p e r a t u r e
表 4 表2
4 . 1 标 准不 确定 度 汇总表 , 见表 2
4 . 2 合 成标 准不 确 定 的计 算
根据 测 量 的数 学模 型 : A t =t d— t s 一( e / )
为: ±( 0 . 0 2 %+ 0 . 5 ℃) 。
/ ( t 扩 d 一 ) z
单 次实验标 准偏差 为 S=
f i= 1
n一 1
0. 8 2 ℃
实际情况是在重复性条件下同一点连续测量 3 次以
3次平均 值作 为测量结 果则
“ ( 幻 ) : 素= o . 4 7  ̄ C
5 0 2, 5 01, 5 0 2, 5 0 0。
郑 星卉 : 数 字 温度 辐 示 调 节仪 ( 配 热 电偶 ) 示值 误 差 洳 量 值 的 不确 定 度 评 定
配热电偶温度变送器校准结果测量不确定度的评定
不带传感器温度变送器(配热电偶)校准结果测量不确定度的评定1、概述1.1、测量依据:JJF1183—2007《温度变送器校准规范》 1.2、计量标准:多功能校准仪FLUKE7251.3、采用直接比较法测量不带传感器的温度变送器,将温度变送器的输出信号换算成温度值与输入温度值进行比较1.4、被测对象:不带传感器的配K 型热电偶的温度变送器,具有参考端温度自动补偿,测量范围0~1200℃,输出范围(4~20)mA 2、数学模型])([00I S et t t I I I is m m d t ++--=∆ (1) 式中:t I ∆—变送器在温度t 时的示值误差;d I —变送器的输出电流值;m I —变送器的输出电流量程; m t —变送器的温度输入量程;s t —变送器的输入温度值; 0t —变送器输入的下限温度; e —补偿导线修正值;i S —热电偶特性曲线各温度测量点的斜率,对于某一温度测量点可视为常数; 0I —变送器的输出电流的理论下限值;3、方差与灵敏度系数式(1)中d I ,s t ,e 互为独立,因而得:灵敏系数:d t I I c ∂∆∂=1=1 m m s t t I t I c -=∂∆∂=2 im m t S t Ie I c -=∂∆∂=3 故)()()(222222222e u S t I t u t I I u u im m s m m d c++=4、标准不确定度分量评定(以600℃模拟输入为例)4.1、由变送器的输出电流的测量重复性和多功能校准仪的测量误差引起的不确定度分量1u ①输出电流测量重复性引入的标准不确定度分量11u对温度变送器在输入同一温度信号时,输出电流不尽相同,取平均值作为测量结果,则其标准不确定度可以用A 类方法评定。
600℃测量点6个读数分别为12.004mA 、12.008mA 、12.010mA 、12.006mA 、12.008mA 、12.010mA ,分别计算出实验标准偏差A s μ4.2=,用平均值作为测量结果,则A s u μ98.0611==②多功能校准器FLUKE725的测量误差引起的标准不确定分量12u多功能校准器在(0~24mA )测量范围的最大允许误差为±(0.02%读数+0.002mA ),在600℃的最大允许误差为mA 0044.0±=∆,按均匀分布考虑,包含因子k=3,则mA u 0025.012= ③标准不确定度分量1u 的计算 由于11u 与12u 不相关,因此mA mA u u u 0027.00025.000098.0222122111=+=+=4.2、变送器的输入温度测量引入的标准不确定度分量2u由于测量时的环境温度和湿度均受控,可以保证标准器的准确度,因此温湿度影响可以忽略不计。
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 =oT T ∂)Δ(∂=-13c =eT ∂)(∂ =-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=2n T T ni i=0.48℃所以标准不确定度)(1x T u =)(i x s =0.48℃分度值为0.1℃得到最大的单次实验标准偏差::)(i x s =1-)-(∑1=2n T T ni i=0.11℃所以标准不确定度)(1x T u =)(i x s =0.11℃4.1.2、标准不确定度)(1x T u 主要由数字温度计分辨力所引入的,该数字温度计的分辨力为1℃,半宽区间为0.5℃,在该区间内服从均匀分布,取k =3,所以)(2x T u =0.5/3=0.29℃分度值为0.1℃时,宽区间为0.05℃,在该区间内服从均匀分布,取k =3,则:)(2x T u =0.05/3=0.029℃4.1.3、不确定度)(x T u 的合成因为)(1x T u 、)(1x T u 相互独立不相关,所以分度值为1℃时:)(x T u =)()(2212x x T u T u +=2229.048.0+=0.56℃分度值为0.1℃则:)(x T u =)()(2212x x T u T u +=22029.011.0+=0.12℃4.2、输入量o T 的不确定度)(o T u 的评定标准不确定度)(o T u 主要由校验仪允差)(1o T u ,校验仪冷端温度补偿误差)(2o T u 构成。
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:u;(y)=c2u2(E证)c;u2(E被)c;u2(E标)2r(E被,E标曲乍被曲疋标)(式2)式中,灵敏系数:£Ei唱cE tC i 1 C2 1 C3 -1GE®WE 被WE标相关系数:r (E被,E标)=(-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。
2.数字温度指示调节仪基本误差的测量不确定度的评定(热电偶)
2.数字温度指示调节仪基本误差的测量不确定度的评定(热电偶)1、概述(1)测量依据:JJG 617-1996《数字温度指示调节仪检定规程》(2)测量方法:用输入基准法,从下限开始增大输入信号(上行程时),分别给仪表输入各被检点温度所对应的标称电量值,读取仪表相应的指示值,直至上限;然后减小输入信号(下行程时),分别给仪表输入各被检点温度所对应的标称电量值,读取仪表相应的指示值,直至下限。
下限值只进行下行程的检定,上限值只进行上行程的检定。
同样的方法重复测量一次,取二次测量中误差最大的作为该仪表的最大基本误差。
本次测量所用的标准器为0.05级的直流电位差计。
下面以一台测量范围为(0~1200)℃、准确度等级为0.5级、分辨力为1℃、分度号为K 的数字温度指示调节仪在检定点1200℃时为例进行分析评定。
2、评定模型 (1)数学模型y =T -(t+e )式中:y ——被检仪表换算成温度值的基本误差(℃);T ——被检仪表显示的温度值(℃);t ——标准器输入的电量值所对应的被检温度值(℃);e ——具有参考端温度自动补偿的仪表,补偿导线20℃时的修正值(℃)。
(2)灵敏系数T 的灵敏系数:c 1=T y ∂∂/=1 t 的灵敏系数:c 2=t y ∂∂/=-1 e 的灵敏系数:c 3=e y ∂∂/=-13、不确定度来源分析(1)输入量T 标准不确定度u (T )引起的不确定度分量u 1(y )。
标准不确定度u (T )的主要来源:a )检仪表的示值重复性引入的标准不确定度u (T 1)b )冰点不准引入的标准不确定度u (T 2)c )环境温度不符合要求引入的标准不确定度u (T 3)(2)输入量t 标准不确定度u (t )引起的不确定度分量u 2(y )。
标准不确定度u (t )的主要来源:a )标准仪器示值引入的标准不确定度u (t 1)b )环境温度不符合要求引入的标准不确定度u (t 2)(3)输入量e 标准不确定度u (e )引起的不确定度分量u 3(y )。
热电偶测量不确定度报告-实验室认证
热电偶测量不确定度报告
说明: 应用热电偶全自动检定系统作为标准进行热电偶检定的不确定度评定。
1、 A 类不确定度: 1.1误差来源:
(1).测量时,电源电压引入的误差。
(2).环境温度波动引入的误差。
(3).测量时炉温在允许范围内波动引入的误差。
(4).装置的各种随机因素及重复性引入的误差。
规定值Sn (若检定规程未规定, 可按标准装置等级的1/5规定), 规定值Sn=0.2℃
3. 合成不确定度u 22
1)(∑+=J j U Sn u θ
=0.41℃
总不确定度U(取置信因数K=3)
U=Ku= 3×0.41=1.2℃
故该计量标准装置用于检定工作用廉金属热电偶的总不确定度为1.2℃。
常见测量仪器的b类不确定度
常见测量仪器的b类不确定度
常见测量仪器的B类不确定度是指通过对仪器进行校准或适用于特定
测量范围的实验数据分析,得到的一种评估测量不确定度的数值。
B类不
确定度是对仪器测量结果的统计误差进行评估,常见的测量仪器包括温度计、热电偶、电压表、电流表、电阻表、频率计、压力表、质量秤等。
下面将以常见的温度计和电压表为例来说明B类不确定度的计算方法。
1.温度计:
2.电压表:
类似于温度计的校准过程,首先需要选择几个等级相近的电压值,使
用稳定的标准电压源将之连接到待校准的电压表上,并记录测得的电压值
和电压表的读数。
然后,根据多次测量的结果计算平均值和标准偏差。
通
过标准偏差与自由度的关系,可以计算出扩展不确定度。
最后,将实验测
量所得的不确定度和校准实验中的不确定度求和即可得到B类不确定度。
需要注意的是,不同的测量仪器具有不同的工作原理和特点,其B类
不确定度的计算方法也可能略有不同。
因此,在具体进行测量仪器的校准
和B类不确定度计算时,需要参考该仪器的技术规范和相关标准,确保准
确性和可靠性。
此外,除了校准仪器的B类不确定度,还需要考虑其他因素对测量结
果的影响,如环境条件、操作人员技术水平等。
综合考虑这些因素,并通
过实验和数据分析得出的综合不确定度,可以更全面地评估测量结果的可
靠性。
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。
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。
结论热电偶检定炉温度场测量结果的不确定度评定是对热电偶测量准确度的重要评价方法。
通过合理的测量方法、计算方法和措施,可以降低不确定度的大小,提高热电偶的测量精度和准确度。
在实际应用中,需要结合具体的温度场环境和热电偶特性进行评估和调整。
28.数字温度指示调节仪检定校准结果测量不确定度评定报告
陕西XXXX技术有限公司数字温度指示调节仪检定/校准结果测量不确定度评定报告编制:审核:批准:2020年06月06日检定/校准结果测量不确定度评定报告一、概述1、预评估对象:数字温度指示调节仪,C4180334040(北京汇邦)2、检定方法:JJG 619-1996《数字温度指示调节仪》3、检定项目:示值误差4、检定环境:温度21℃;湿度52%RH5、检定用计量标准器:多功能校验仪 二、测量结果不确定度的评定(一)、配热电阻类数字温度指示调节仪 1、检定方法及原理按JJG617-1996《数字温度指示调节仪检定规程》要求,按“输入基准法”进行测量,所使用的标准器为PR231B-2型多功能校验仪。
被测对象为分辨力为1℃的仪表:规格为Pt100分度、测量范围为(-199~600)℃、最大允许误差△d =±0.2%FS=±1.6℃。
2、 数学模型s d t t t -=∆式中:△t ———仪表的示值误差; t d ———仪表的显示值;t s ———标准器电阻示值对应的温度值3、输入量的标准不确定度评定3.1 输入量t d 的标准不确定度)(d t u 的评定输入量t d 的 不确定度来源主要有两部分:测量重复性和仪表的分辨力。
3.1.1 测量重复性导致的标准不确定度)(1d t u)(1d t u 可以用“示值基准法”在同一温度点上通过连续多次测量得到测量列,采用A类方法进行评定。
不同分辨力的仪表具有不同的测量重复性。
按照上述方法我们对本次评定所使用的分辨力为1℃ 在200℃点进行连续10次测量得到如下结果:200℃、199℃、199℃、199℃、199℃、199℃、199℃、199℃、199℃、199℃。
其平均值;d t = 199.1℃单次实验标准偏差为: ℃32.01)(12=--=∑=n t ts ni d di任选3台同类型仪表分别在量程的10%、50%、90%附近进行重复条件下的连续10次测量,共得到9组测量列。
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(℃)δ13.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(℃)24.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%35.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℃δ4三、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):1 nT = T i (1)n i=1从表1中的数据代入式(1)中得T =100.1℃平均温度的实验标准差公式为:1 ns( T )= ( T- T )2 (2)n(n-1) i=1平均温度的不确定度为重复测试的实验标准差,将表1中数据代入式(2)中得:= s( T ) =0.008℃μ自由度γ= n-1=11-1=10=1灵敏系数 c不确定分量μ1的标准不确定度为:μ0(T)= c×μ=0.008℃2.MX-100温度测量仪的示值的不确定度分量由于测量的温度平均值T =100.1℃,则δ1=100.1×0.05%+0.7(℃)=0.75℃。
数字温度指示调节仪测量结果的不确定度评定
数字温度指示调节仪测量结果的不确定度评定摘要误差和误差分析一直都是计量学领域的一个重要组成部分。
但是由于测量实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及受人们认识能力所限等,测量和实验所得数据和被测量真值之间,不可避免地存在着差异,即误差。
目前,人们普遍认为,即使对完全已知或猜测的误差因素进行补偿、修正后,所得结果依然只能是被测量的一个估计值,即对如何用测量结果更好地表示被测量的值仍有怀疑。
这时,不确定度概念作为测量史上的一个新生事物出现了。
只有伴随不确定度的定量陈述,测量结果才可以说是完整的。
关键词数字温度;指示调节仪;测量结果;不确定;评定前言数字温度指示调节仪标准装置在进行计量检定时主要通过电阻箱、数显表、检定人员和检定方法等完成,所以不确定度来源应从上述几个方面考虑。
具体为测量重复性引入的不确定度、仪表的分辨力引入的不确定度、标准器的示值误差等[1]。
1 数字温度指示调节仪表示值误差的校准不确定度评定规范在实验室认可过程中最为重要的环节之一是各种专业不确定度的评定工作。
一切测量结果都不可避免地具有不确定度,而不确定度是一个全新的概念,测量不确定度是表征被测量的真值所处量值范围的评定。
测量不确定度可以包括许多分量,按其数值的评定方法可以归并成两类:A类分量可根据测量列结果的统计分布进行估计,并可用实验标准差表征;B类分量根据经验或其他信息进行估计,并可用假设存在的近似的“标准偏差”表征。
A类分量与B类分量可用通常合成方差的方法合成,所得的“标准偏差”称为合成标准不确定度。
合成标准不确定度按输出量Y的估计值y给出的符号为uc(y),y通常采用量的符号。
合成标准不确定度确定后,将其乘以给定概率P的包含因子kP,从而得到扩展不确定度UP=kPuc(y)。
可以期望在y-UP至y+UP的区间内,以概率P包含了测量结果的可能值。
kP与y的分布有关,当可以按中心极限定理估计接近正态分布时,kP采用t分布临界值(或简称t值)。
热电偶自动检定系统测量结果的不确定评定
山东冶金Shandong Metallurgy第41卷第5期2019年10月Vol.41 No.5October 2019>试验研究<热电偶自动检定系统测量结果的不确定评定穆允宁(石横特钢集团有限公司,山东肥城271612)摘要:热电偶是钢铁企业生产过程中用于测量温度的重要传感器,它的准确与否直接关系着产量和产品质量。
热电偶自动检定系统对检定(校准)结果具有重要影响,因此,必须对其测量结果的不确定度进行评定。
主要介绍了热电偶校准原理,对系统校准结果的不确定度进行了评定和小结,给出了影响测量结果不确定度的主要来源,以方便使用者准确、规范使 用该检定系统。
关键词:热电偶;检定系统;不确定度中图分类号:TH811 文献标识码:A文章编号:1004-4620(20⑼05-0044-03Y、八、亠1刖 §测量不确定度是与测量结果相关联的参数,用 于表征合理赋予被测量值的分散性,所有测量结果都不可避免的产生不确定度,该参量常由很多分量组成。
本文根据国家计量技术规范GB/T 27418— 2017《测量不确定度评定和表示》,JJF 1637—2017《廉金属热电偶校准规范》和JJF 1033—2016(计量 标准考核规范》,结合石横特钢校准计量器具实际情况,以GUM 法评定热电偶测量结果的不确定度, 确定影响测量结果的主要因素,使检定(校准)结果更可信、可靠。
2热电偶校准原理热电偶校准原理如图1所示,300 r 以上温区 被校热电偶的校准采用比较法中的双极法,将被校热电偶与测量标准进行比较。
将标准热电偶套上保护管,与套上绝缘瓷珠的被校热电偶用细镰锯丝捆扎成一束,捆扎时将被校热电偶的测量端围绕高铝保护均匀分布一周。
然后将热电偶束插入管式 炉内的均温块至底部,其测量端与标准热电偶的测量端处于同一个径向截面上。
标准热电偶处于管式炉轴线位置上,热电偶测量端处于炉内最高均匀温区,炉口处用绝缘耐火材料封堵。
数字温度指示调节仪(配热电偶)示值误差测量不确定度的评定-最新年精选文档
数字温度指示调节仪(配热电偶)示值误差测量不确定度的评定
一、概述
1、测量标准和设备
依据JJG617-1996《数字温度指示调节仪检定规程》,在规定的测量条件下,使用准确度等级为0.02级的温度二次仪表检定装置,其配套设备有直流电阻箱、兆欧表、秒表等,对数字温度指示调节仪进行检定。
2、测量原理和方法
(1)测量原理:
1.1有热电偶参考端温度自动补偿的仪表,检定时所用的标准器和接线如图1所示
1.2不具有热电偶参考端温度自动补偿的仪表,检定时所用的标准器和接线如图2所示
(2)测量方法:检定配热电偶的数字温度指示调节仪(以下简称仪表),根据JJG617-1996《数字温度指示调节仪检定规程》,按其中“输入基准法”进行测量;本文以分辨力为0.1℃,规格为T,精度等级为0.5级,测量范围为(0~400)℃的仪表和分辨力为1℃的仪表,精度等级0.5级,规格为K、测量范围(0~1100)℃的仪表进行评定,选用0.02级,多功能温度校准仪作为标准器,检定环境温度为(20±5℃);相对温度45%~
75%RH。
即把多功能温度校准仪按规程的要求如上图连接放置,检定数字温度指示调节仪,直接从多功能温度校准仪上读出被检数字温度指示调节仪的温度显示值,一般以三次测量的平均值为检定结果。
3、评定结果的使用:符合上述条件的测量结果,一般可直接使用本测量不确定度评度方法。
二、数学模型。
实验室计量器具不确定度的评定
实验室计量器具不确定度的评定[摘要] 我们过去常用测量误差(相对误差和绝对误差)的概念来表征某一质量特性的测量结果,这样的表述存在着许多不确定性(因素),有时无法可靠地预知其测量结果的分布范围。
介绍了测量不确定度的形成过程,测量不确定度的来源,并通过举例来介绍其应用方法。
关键词:测量不确定度相对误差绝对误差合成不确定度扩展不确定度1概述为了提升各企业参与市场的竞争能力,通过第三方认证的方式来向顾客观(用户)证实其保证产品质量的能力,已是许多企业通常采用的一种手段。
特别是在计量器具检定工作中常常应用了测量不确定度的概念,通过计量器具检定,使各企业能与国际惯例在测量结果表征方法上接轨。
过去我们来表述一个产品的测量结果时,通常是采用其绝对误差来表征测量误差的大小,或是通过相对误差来表征其误差的相对变化量,这两种误差的表示法看似准确,其实它是在没有消除测量仪器的误差的影响、人的视觉误差的影响、各种环境因素的影响等影响因素下得出的测量结果。
测量不确定度则是在充分考虑各种影响因素后对测量结果给出其分布的范围,给出在这种测量结果下测量准确性的概率。
从上可以看出,在测量不确定度中引入了测量结果的概率和分布的概念,通过置信度的概念来表征测量结果中顾客和企业应承担的风险,像过去我们常接触的正态分布、三角分布、梯形分布、反正弦分布、两点分布状态,在测量不确定度中根据的测量方式和结果不同分别得到了应用。
2测量不确定度的形成过程及其与测量误差的区别2.1测量不确定度的形成过程1927年,海森堡在测不准原理的基础上,根据长期的实验,提出了不确定度的关系,又称测不准关系,其后一些学者逐渐使用不确定度来评定测量结果,由于评定方法不一样,评定结果不一致,如有的按3σ评定,有的按σ评定等,使各国在互相利用成果时极为困难,并给各国测量结果的比较带来极大的不便。
1980年,国际计量局在征求各国意见的基础上,提出了实验不确定度的建议书INC—1,该建议得到了国际计量委员会的批准。
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。
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配热电偶数字温度表示值误差测量结果的不确定度评定
1 概述
1.1 测量依据:JJG617-1996《数字温度仪检定规程》 1.2 测量标准:UJ33-a 直流电位差计。
1.3 被测对象:0.5级,分辨率1℃, 配J 型热电偶,测量范围(0~400℃)的数显温度表。
1.4 测量方法
用输入基准法检定数字温度表。
用直流电位差计给被检数字温度表输入与检定点标称温度值相对应的毫伏值,读出被检表的温度读数,以被检表的读数与检定点标称温度值之差作为被检表示值误差。
2 数学模型
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆+-=∆ti s d t A e t t t
式中 Δt —仪表示值误差(℃); t d —被检表示值(℃);
t s —标准器mV 值对应的温度值(℃)。
e —补偿导线20℃时的修正值(mV );
ti t A ⎪⎭⎫
⎝⎛∆∆—被检点ti 的电量值—温度变化率(mV/℃)
3 灵敏系数
1t t
d 1=∂∆∂=
c 1t t s 2-=∂∆∂=c ti
t A e t c ⎪
⎭⎫
⎝⎛∆∆-=∂∆∂=13 4 输入量的标准不确定度评定
4.1 被检表示值引入的标准不确定度分量()d t u 4.1.1 被检表测量重复性引入的标准不确定度1u
被检表的测量重复性相对于仪表分辨率来说很小,故采用寻找转换点法在同一转换点上通过连续测量来得到仪表的测量重复性。
转换点为300℃
被检表的示值重复性用A 类评定。
数据如下: 300℃转换点时的电位差计输入毫伏值,单位mV
16.333,16.344,16.338,16.344,16.316,16.321,16.333,16.338,16.321,16.310 J 分度在300℃时的微分热电动势为55.5μV/℃,10次检定毫伏数据对应的温度值,单位℃
300.1, 300.3, 300.2, 300.3, 299.8, 299.9, 300.1, 300.2, 299.9, 299.7
根据数据计算单次实验标准差()
1
1
2
--=
∑=n x
x
s n
i i
, ==S u 10.21℃。
4.1.2 被检表分辩力量化误差引入的标准不确定度2u 被检表的分辩力为1℃,为均匀分布,故29.0129.02=⨯=u ℃
4.1.3 ()2
221u u t u d +=
()d t u =0.358℃
4.2 标准器引入的标准不确定度()s t u
4.2.1 直流电位差计传递误差引入的标准不确定度3u
根据直流电位差计允许基本误差为⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+±
=x U a E n 10100lim ,E 1im —允差;U n —基准值(V);x —测量盘示值(V);a —准确度等级。
测量上限为400℃的配J 型热电偶的数显温度表对应的输
入毫伏值为E=21.848 mV ,故在检定数字温度表时,直流电位差计产生的最大基本误差为
=⎪⎭
⎫
⎝⎛+⨯±
=848.211010010005.0lim E ±0.016mV =±16μV 。
J 型热电偶在400℃时的微分热电动势为55μV/℃,直流电位差计误差转换为温度为s t ∆=±(16/55)=±0.29℃,认为服从均匀分布,故
3
29.03=
u =0.167℃
4.2.2 直流电位差计温度系数引入的标准不确定度4u
直流电位差计温度系数为-40×10-6/℃。
检定温度在(20±5)℃范围内。
故温度系数
产生的电动势影响量在400℃时为±(21.848×5×40×10-6)=±4.4μV ,换算成温度为 ±(4.4/55)=±0.08℃,认为服从均匀分布,故
3
08.04=
u =0.046℃
4.2.4 ()2423s t u u u +=
()s t u =0.173℃
4.3 补偿修正值e 引入的标准不确定度)(e u 4.3.1 补偿导线引入的标准不确定度5u
J 分度补偿导线经无锡计量测试中心校准。
补偿导线20℃修正值的扩展不确定度可认
为等于U=0.2℃(k=2)。
J 分度20℃时的微分电动势20
=⎪⎭⎫
⎝⎛∆∆t t A =51.5μV/℃,则
=⨯=
2
5
.512.05u 5.15μV 4.3.2 冰瓶引入的标准不确定度6u
冰瓶的最大允许误差为±0.08℃, J 分度0℃时的微分电动势0
=⎪⎭⎫
⎝⎛∆∆t t A =50μV/℃,则
转化为电动势允许误差为±(0.08×50)= ±4μV,认为均匀分布,k=3,则
3
46=
u =2.31μV
4.3.3 ()2625u u e u +=
()e u =5.64μV
5. 合成标准不确定度()y u c
()()()()()2
2
2223222
221103.0173.0358.0-+-+=++=e u c t u c t u c u s d c =0.41℃
6. 扩展不确定度的评定U
取2=k ,则扩展不确定度()y u c ⨯=2U =2×0.41=0.82℃≈1℃
U rel =U/400=0.25%。