數字溫度指示調節(jié)儀測量不確定度評定.doc

數字溫度指示調節(jié)儀測量不確定度的評定1 概述1.1 測量依據JJG617-1996數字溫度指示調節(jié)儀檢定規(guī)程。1.2 測量環(huán)境：溫度（205），相對濕度（4075）%。1.3 計量標準及主要技術要求：CST3005D型熱工儀表校驗儀1.4 被測對象：配熱電偶數字溫度指示調節(jié)儀（以下簡稱儀表）。測量范圍為（0400），分辨力為0.1，分度號為K，精度等級為1級。1.5 測量過程：用輸入被檢點標稱電量值法進行檢定，本文以300為例進行分析計算。2 數學模型式中：儀表示值誤差；儀表顯示值；熱工儀表校驗儀給出的溫度值；補償導線修正值；熱電偶特性曲線各溫度測量點的斜率，可視為常數。3 輸入量的標準不確定度的評定3.1 輸入量的標準不確定度u（）的評定輸入量的標準不確定度來源主要有兩部分：測量重復性和儀表的分辨力。3.1.1 測量重復性導致的標準不確定度u()的評定u()可以通過連續(xù)測量得到的測量列，采用A類方法進行評定。在被檢儀表的300點上，用熱工儀表校驗儀進行連續(xù)重復測量l0次，測得數據如下：300.07，300.03，300.00，299.99，300.02，300.09，300.01，299.97，300.02，300.05平均值為=300.03。實驗標準偏差：=0.037因此，u（）=0.0373.1.2 儀表分辨力導致的標準不確定度u()的評定u()可以采用B類方法進行評定。儀表分辨力b=0.1，區(qū)間半寬=0.05，在區(qū)間內可視為均勻分布，包含因子，可得到：u()=0.029。3.1.3 輸入量的標準不確定度u（）計算由于與相互獨立，因此u（）=0.0473.2 輸入量的標準不確定度u（）的評定輸入量的標準不確定度主要來源于標準器熱工儀表校驗儀準確度，可采用B類方法進行評定。熱工儀表校驗儀在輸出K分度溫度模擬信號時的擴展不確定度為U=0.09，k=2，則u（）=0.0453.3 輸入量e的標準不確定度u(e)的評定輸入量e的標準不確定度來源為補償導線修正值和冰點槽導致的不確定度。均可采用B類方法進行評定。3.3.1 由于補償導線導致的標準不確定度u（）的評定補償導線的標準不確定度u（）可以采用B類方法進行評定。配K分度熱電偶的補償導線修正值e（20時）經校準的擴展不確定度為U=0.12，k=2，則u（）=0.0603.3.2 由冰點槽導致的標準不確定度u()的評定冰點槽導致的標準不確定度u()可以采用B類方法進行評定。冰點槽的最大允許誤差為0.1，在區(qū)間內可視為均勻分布，包含因子，可得到：u()=0.058。3.3.3 輸入量e的標準不確定度u（e）的計算由于u（）與u()相互獨立，因此u（e）= =0.0834 合成標準不確定度的計算4.1 根據數學模型確定靈敏系數數學模型：靈敏系數：，。4.2 合成標準不確定度的評定由于、與e相互獨立所以合成標準不確定度如下：=0.1065 擴展不確定度的計算取k=2，則其擴展不確定度=20.106=0.2110.26 用熱工儀表校驗儀校準數字溫度指示調節(jié)儀的測量不確定度評估6.1 根據JJG617-1996數字溫度指示調節(jié)儀檢定規(guī)程，常規(guī)校準應對該數字溫度指示調節(jié)儀包括上、下限在內的至少5點，原則上均勻的整十或整百攝氏溫度點上進行校準，其在各個測量點的不確定度評估見表1：表1校準點（）不確定度分量（）U（）（k=2）u()u()u（）u（）u()-1000.097 0.029 0.045 0.060 0.058 0.139 0.3 00.037 0.029 0.045 0.060 0.058 0.106 0.2 1000.037 0.029 0.045 0.060 0.058 0.106 0.2 2000.037 0.029 0.045 0.060 0.058 0.106 0.2 3000.037 0.029 0.045 0.060 0.058 0.106 0.2 4000.037 0.029 0.045 0.060 0.058 0.106 0.2 6.2 以上是使用熱工儀表校驗儀校準測量范圍為（-100400），分辨力為0.1，分度號為K，精度等級為1級的配熱電偶數字溫度指示調節(jié)儀時，得到的各測量點的擴展不確定度。以此為例，可以得到使用熱工儀表校驗儀校準其他測量范圍、分辨力、不同分度號儀表的擴展不確定度，部分結果見以下各表。表2：測量范圍（01600），分辨力為1，分度號為E校準點（）不確定度分量（）U（）（k=2）u()u()u（）u（）u()1000.106 0.289 0.070 0.060 0.058 0.326 0.7 2000.106 0.289 0.070 0.060 0.058 0.326 0.7 3000.106 0.289 0.070 0.060 0.058 0.326 0.7 4000.106 0.289 0.070 0.060 0.058 0.326 0.7 5000.115 0.289 0.070 0.060 0.058 0.329 0.7 6000.115 0.289 0.070 0.060 0.058 0.329 0.7 7000.121 0.289 0.070 0.060 0.058 0.331 0.7 8000.137 0.289 0.070 0.060 0.058 0.338 0.7 9000.144 0.289 0.070 0.060 0.058 0.340 0.7 10000.194 0.289 0.070 0.060 0.058 0.364 0.7 11000.254 0.289 0.070 0.060 0.058 0.400 0.8 12000.275 0.289 0.070 0.060 0.058 0.413 0.8 13000.283 0.289 0.070 0.060 0.058 0.419 0.8 14000.297 0.289 0.070 0.060 0.058 0.428 0.9 15000.326 0.289 0.070 0.060 0.058 0.449 0.9 16000.363 0.289 0.070 0.060 0.058 0.476 1.0 表3：測量范圍（01200），分辨力為1，分度號為S校準點（）不確定度分量（）U（）（k=2）u()u()u（）u（）u()00.074 0.289 0.090 0.060 0.058 0.322 0.6 1000.094 0.289 0.090 0.060 0.058 0.327 0.7 2000.111 0.289 0.090 0.060 0.058 0.333 0.7 3000.111 0.289 0.090 0.060 0.058 0.333 0.7 4000.111 0.289 0.090 0.060 0.058 0.333 0.7 5000.144 0.289 0.090 0.060 0.058 0.345 0.7 6000.144 0.289 0.090 0.060 0.058 0.345 0.7 7000.144 0.289 0.090 0.060 0.058 0.345 0.7 8000.197 0.289 0.090 0.060 0.058 0.370 0.7 9000.211 0.289 0.090 0.060 0.058 0.378 0.8 10000.229 0.289 0.090 0.060 0.058 0.388 0.8 11000.263 0.289 0.090 0.060 0.058 0.409 0.8 12000.286 0.289 0.090 0.060 0.058 0.425 0.8 6.3 上述6.1及6.2列出了使用熱工儀表校驗儀校準配熱電偶數字溫度指示調節(jié)儀時得到的部分擴展不確定度列表。當配用的溫度傳感器為熱電阻（如分度號Pt00、Cu50）時，由于校準原理不同，其數學模型也有所不同，數學模型為:式中各參量的含義、不確定度來源及評定方式與配用熱電偶時相同，在此不再重復做評定，僅列出使用熱工儀表校驗儀校準配用熱電阻儀表的擴展不確定度，部分結果見以下各表。表4：測量范圍（-100200），分辨力為0.1，分度號為Cu50校準點（）不確定度分量（）U（）（k=2）u()u()u（）-1000.151 0.029 0.055 0.163 0.3 -500.136 0.029 0.055 0.150 0.3 00.081 0.029 0.055 0.102 0.2 500.101 0.029 0.055 0.119 0.2 1000.137 0.029 0.055 0.150 0.3 1500.144 0.029 0.055 0.157 0.3 2000.163 0.029 0.055 0.174 0.3 表5：測量范圍（0850），分辨力為1，分度號為Pt100校準點（）不確定度分量（）U（）（k=2）u()u()u（）00.101 0.289 0.055 0.311 0.6 500.101 0.289 0.055 0.311 0.6 1000.104 0.289 0.055 0.312 0.6 1500.104 0.289 0.055 0.312 0.6 2000.113 0.289 0.055 0.315 0.6 2500.127 0.289 0.055 0.320 0.6 3000.140 0.289 0.055 0.326 0.7 3500.182 0.289 0.055 0.346 0.7 4000.202 0.289 0.055 0.357 0.7 4500.202 0.289 0.055 0.357 0.7 5000.202 0.289 0.055 0.357 0.7 5500.236 0.289 0.055 0.377 0.8 6000.244 0.289 0.055 0.382 0.8 6500.259 0.289 0.055 0.392 0.8 7000.264 0.289 0.055 0.395 0.8 7500.283 0.289 0.055 0.408 0.8 8000.309 0.289 0.055 0.426 0.9 8500.317 0.289 0.055