温度指示调节仪示值误差测量结果的不确定度评定论文_杨科峰

摘要：利用温度二次仪表检定装置对一台较为稳定的数字温度指示调节仪，在装置正常及测试条件相同的状态下在选定的温度点进行多次重复测量。在建立测量误差数学模型的基础上分析测量不确定度的来源，以求出其示值误差对应的测量结果的不确定度。

关键字：标准不确定度 合成不确定度 扩展不确定度

评定的对象:数字式温度指示调节仪

a.分辨力为0.1℃、0.5级、Pt100分度、0～200℃，最大允许误差Δd=±1.1℃

b.分辨力为 1 ℃、0.5级、Pt100分度、0～600℃，最大允许误差Δd=± 4 ℃

(一)数学模型: Δt=td- ts （℃）

式中：Δt— 被检仪表的示值误差

t s— 检定时标准仪器电阻示值对应的温度值

t d—被检仪表的示值

(二)输入量的标准不确定度评定

2.1输入量 td的标准不确定度u(td)的评定

来源于测量重复性和仪表分辨力

2.1A仪表分辨力导致的标准不确定度u(td1B)

u(td1B) 采用B类方法评定。由仪表分辨力b导致的的示值误差区间半宽度为α=b/2 ,K= 。

a.分辨力为0.1℃: u(td11)=0.05/k=0.029℃

b.分辨力为 1℃: u(td11)=0.5/k=0.29℃

2.1B测量重复性导致的标准不确定度u(td2)

2.1B.1仪表: u(td2)可用"示值基准法”在同一转换点处连续测量得到测量列,采用A类方法评定。

a.分辨力为0.1℃:在100℃同一转换点处连续10次测量，得到测量列为100.02，100.02，100.03，100.03，100.04，100.03，100.05，100.02，100.03，100.04℃。平均值为 td = 100.034℃

单次实验标准偏差为s=0.011℃，实际测量情况是在重复条件下连续测量4次，以平均值作为测量结果，

则可以得到：u(td2)= s/= 0.006℃

b.分辨力1℃:按上述同样方法进行实验,得出的结果为s=0.021℃。则：u(td2)= sP / = 0.010℃

2.1C输入量td的标准不确定度 u(td)的计算

a.分辨力为0.1℃仪表: u(td)=0.030℃

b.分辨力为1℃仪表: u(td)=0.29℃

2.2 输入量AS的标准不确定度u(tS)的评定

用ZX67（0.02级,阻值的最大允许误差折算成温度表示）作为标准器时标准不确定度u(tS) 采用B类方法评定。根据输出信号的大小和热电阻类型，按均匀分布，u(tS) = Δ /，结果见表1。

表1

则:各类仪表在个测量点 u(tS):

a.分辨力为0.1℃仪表: u(tS 0)= u(tS 50)= u(tS 100)= u(tS 150)= 0.05 ℃， u(tS 200)=0.07℃

b.分辨力1℃仪表：u(tS 0)= u(tS 100)= 0.05℃ ，u(tS 200) =0.07℃，u(tS 400)=0.09℃，u(tS 600)=0.14℃

(三)合成标准不确定度及自由度的评定

3.1灵敏系数 c1= △t / td =1 c2= △t / tS = -1

3.2输入量的标准不确定度汇总如

表2

3.3合成标准不确定度的计算

a. 分辨力0.1℃仪表: uC(△0)= u(△50)= u(△100)=u(△150)=0.06℃ ， u(△200)=0.08℃

b. 分辨力1℃仪表 : uC(△0)= u(△100)=0.29℃ ， u(△200)=u(△400)= 0.30℃， u(△600)=0.32℃

(四)扩展不确定度的评定: 取k=2

扩展不确定度U = k× uc(△t)

a. 分辨力0.1℃仪表 U = 0.16℃（k=2）

b. 分辨力分辨力1℃仪表 U = 0.7℃ （k=2）

参考文献：

1何飞 章璠 朱炜.《数字温度指示调节仪检定结果的不确定度评定》中国科技纵横2014

论文作者:杨科峰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/18

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