文档介绍：. Ⅱ级工作用镍铬—镍硅热电偶热电动势测量结果的不确定度评定 1概述 测量依据:依据 JJG 351 -96《工作用廉金属热电偶检定规程》 测量环境条件:温度( 23±2)℃,湿度( 55~75)%RH 。 测量标准及其主要计量特性: 二等标准铂铑 10 -铂热电偶,在三个固定点扩展不确定度 U为( ~ )℃,置信概率 ; 七位半数字电压表,在量程 100 mV档的一年的允许误差为?(% ?示值+ %量程)mV。 被测对象及其主要性能: Ⅱ级工作用镍铬-镍硅热电偶,在 300 ~1100 ℃温度范围内误差不超过± ℃或±% t ℃。 测量参数与测量方法简述: Ⅱ级工作用镍铬-镍硅热电偶,在 300 ~1100 ℃温度的热电动势,是由其测量端在所需测量温度点、参考端为 0℃时的热电动势(以下简称为热电偶在各测点的热电动势)与二等标准铂铑 10 -铂热电偶在该测量点的热电动势以及标准偶、被测偶的微分热电动势得到的。用数字电压表可分别测量被测和标准热电偶在各测点附近温度点( t ')的热电动势 e 被(t ')和e 标(t '),由e 标(t ')与已知的标准热电偶在各测点( t)的分度值 E 标(t)以及微分热电动势 s 标(t) 可计算出测量时实际温度与所需测量温度点的差值? t(t?≤5℃),由? t、被测偶微分热电动势 s 被(t) 以及 e 被(t ')进一步计算出被测偶在所需测量温度点的热电动势。 评定结果的使用:符合上述条件下的常规测量中,本测量不确定度评定结果可直接用于重复性条件下或复现性条件下的分度结果。 2数学模型 e 被(t)= e 被(t ')+???????? tsts tetE 被标标标'?式中: e 被(t) ──被测热电偶在需测量温度点 t的热电动势,mV; e 被(t ')──被测热电偶在测量时(温度为 t ')的热电动势,mV; . E 标(t)──标准热电偶在需测量温度点 t的分度值,mV; e 标(t ')──标准热电偶在测量时(温度为 t ')的热电动势,mV; s 标(t) 、s 被(t) ──标准、被测热电偶在需测量温度点 t的微分热电动势,mV/℃。 3输入量的标准不确定度评定 输入量 e 被(t ')的标准不确定度 u(e 被)的评定输入量 e 被(t ')的标准不确定度 u(e 被)的不确定度来源于被测热电偶测量不重复性、数字电压表测量误差、检定炉温场分布不均匀、测量回路寄生电势以及热电偶参考端温度不均。 标准不确定度 u(e 1被)的评定输入量 e 被(t ')的标准不确定度 u(e 1被)不确定度来源于被测热电偶测量不重复性、采用 A类方法进行评定。因在任一温度点测量时,被测偶重复性情况类似,故对其在任一温度点 e 被(t ')进行重复测量情况的分析,可代表其在其他温度点的测量重复性情况的分析。现以 1000 ℃测量情况为例分析。用一支二等标准铂铑 10 -铂热电偶作标准,对一支Ⅱ级镍铬-镍硅热电偶在 1000 ℃的热电动势进行重复 10次测量,测得数据为: , 0, 20, 24, 4, 5,, 3, 2, 2(mV) 则: 被e (t′)≈ mV 单次实验标准差 s 1=?? 1 )()( 2''???n tete 被被≈ mV 同样方法,对另 5支Ⅱ级镍铬-镍硅热电偶用二等标准铂铑 10 -铂热电偶在 1000 ℃的热电动势进行重复 10次测量,测得 5组数据。这 5组数据的单次实验标准差为:s 2≈ mV;s 3≈ 8mV; s 4≈ mV;s 5≈ 6mV;s 6≈ mV。则合并样本标准差 s p=?? mi ism 1 21 ,其中 m为测量数据组数。经计算合并样本标准差 s 7mV。实际测量时,测量次数为 4次,以测得值的平均值为测量结果。则该结果的标准不确定度为: u(e 1被)=u( 被e )=K s p=4 0017 .0 ≈ 85mV . u(e 1被)的自由度为: ? 1被? m(n-1)= 54 . 2标准不确定度 u(e 2被)的评定标准不确定度 u(e 2被)由数字电压表测量误差引起,采用 B类评定。数字电压表在量程 100 mV档的一年的允许误差为?(% ?示值+ %量程)mV, 在区间内可认为均匀分布,覆盖因子 k 2被=3 ,以整百度计算为例,结果见表 1。表1 标准不确定度 u(e