张宗宇 齐海社
河南心连心化学工业集团股份有限公司 河南新乡 453700
1 概述
1.1 测量依据
JJG351-1996《工作用廉金属热电偶检定规程》。
1.2 被测对象
Ⅱ级K型廉金属热电偶,温度范围:(300~1100)℃
1.3 测量方法
将二等标准铂铑10-铂热电偶与被校工作用廉金属热电偶捆扎成一束后一起置于检定炉中,用双极比较法进行校准。
2 测量模型及不确定度来源分析
2.1 测量模型
2.2 不确定度传播率
式中灵敏度系数分别为:
当t= 800℃时,c1 =1;c2 =3.77;c3 =3.77
2.3 不确定度来源
热电偶校准的不确定度评估包括四个方面:
2.3.1标准热电偶自身引入的不确定度:
1)标准热电偶校准证书引入的不确定度;
2)标准热电偶年漂移量引入的不确定度;
2.3.2测量标准热电偶引入的不确定度:
1)标准热电偶热电动势测量值引入的不确定度;
2)数字多用表分辨力引入的不确定度;
3)扫描开关寄生电势引入的不确定度;
4)标准热电偶参考端温度变化引入的不确定度;
5)标准热电偶测量重复性引入的不确定度;
2.3.3被测热电偶引入的不确定度:
1)被测热电偶热电动势测量值引入的不确定度;
2)数字多用表分辨力引入的不确定度;
3)扫描开关寄生电势引入的不确定度;
4)被测热电偶参考端温度变化引入的不确定度;
5)被测热电偶测量重复性引入的不确定度;
6)检定炉温度变化引入的不确定度;
7)检定炉温场不均匀引入的不确定度;
2.3.4其他一些要考虑的因素:
1)被测热电偶补偿导线引入的不确定度;
2)被测热电偶不均匀引入的不确定度。
3 标准不确定度评定
以Ⅱ级工作用镍铬-镍硅热电偶校准为例,分析800℃校准点的测量不确定度。
3.1标准热电偶自身引入的不确定度评定ue标(t)
3.1.1 由标准热电偶校准证书引入的不确定度u1
标准热电偶的检定证书给出, 800℃时,其扩展不确定度为:U = 0.6℃(k=2),由此引入的标准不确定度为:
3.1.2 由标准热电偶年漂移量引入的不确定度u2
标准热电偶的漂移估计在(0~4)μV之间,按均匀分布,取
可得: u2=
3.2 测量标准热电偶引入的不确定度评定u
3.2.1标准热电偶热电动势测量值引入的不确定度u3
基本准确度为(0.0018%×显示值+0.0002%×量程),测量值取标准热电偶在800℃的热电动势值,按均匀分布,取k= 得:
3.2.5 标准热电偶测量重复性引入的不确定度u7
3.3.1 被测热电偶热电动势测量值引入的不确定度u8
3.3.5被测热电偶测量重复性引入的不确定度u12
3.3.6 检定炉炉温变化引入的不确定度u13
4 合成标准不确定度及扩展不确定度
4.1 不确定度分量汇总
4.2 合成标准不确定度
4.3 扩展不确定度
包含因子k取2,扩展不确定度为:
U=k×uc=2×0.6℃=1.2℃(800℃)