马弗炉的温度测量不确定度浅析论文_张海明

达州市质量技术监督检验测试中心 四川省达州市 635000

摘要:通过对马弗炉组成元件的不确定度分量分析,对按照JJF1637-2017和JJG617-1996中使用的方法,进行了不确定度评价。

关键词:马弗炉 热偶 温度二次仪表 不确定度

工业生产中常用的马弗炉多以K型热偶为传感器,数字二次仪表为显示控制单元组成。现以测试点为1000℃为例分析其测量系统的不确定度。

一、在计量检定中的K型热偶的不确定度分析

1、依据:JJF1637-2017《廉金属热偶校准规范》。

2、标准器:

2.1、二等标准铂铑10-铂热偶,三凝固点温度的分度值的扩展不确定度U为0.6℃-1.0℃,置信概率0.99。

3、被测对象:

K型热偶,误差不超过2.5℃。

4、检测方法:

K型热偶的热电动势是由其测量端在所需测量温度点、参考端0℃的热电动势与标准电偶在相同温度点的热电动势以及标准偶、被测偶微分热电动势得到的。用数字表可分别测量被测和标准热偶在测量温度点附近温度点(t’)的热电动势e被(t’)和e标(t’),由e标(t’)与已知的标准热偶在各测量温度点(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,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e被(t)。

5、数学模型

式中:

6、不确定度来源分析

1)、e被(t')的标准不确定度u(e被)来源于被测热偶测量不重复性、数字电压表测量误差、检定炉温场分布不均、测量回路寄生电势以及热偶参考端温度不均。

1.2)、u(e被2)由数字电压表测量误差引起,采用B类评定。

二、计量检定中的数字温度指示调节仪的不确定度分析

1、依据:

JJG617-1996《数字温度指示调节仪》

2、标准器:

CST3006热工仪表校验仪,精度等级为0.02级

3、被测对象

马弗炉温度控制仪,测量范围为(0~1200)℃、准确度等级为0.2级,分辨力为1℃,配用传感器为K分度号。

4、检定方法

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。

5、数学模型

式中:

——仪表的示值误差,℃;

——仪表的指示值,℃;

——多功能校验仪输出的温度值,℃;

——补偿导线修正值,mV;

——热偶电势-温度的变化率;mV/℃

6、不确定度来源分析

1)、的标准不确定度的主要来源为仪表指示值的测量重复性和仪表指示值的分辨力。

参考文献:

论文作者:张海明

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第09期

论文发表时间:2019/7/23

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马弗炉的温度测量不确定度浅析论文_张海明
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