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類型分類:
科普知識
數(shù)據(jù)分類:
熱電偶溫度傳感器

標準熱電偶測量結(jié)果不確定度主要來源

發(fā)布日期:2022-04-17 點擊率:95

在一等標準熱電偶和二等標準熱電偶分度中,標準熱電偶測量結(jié)果不確定度主要來源于以下幾個方面:
1、標準器(上級標準熱電偶)的不確定度。
2、電測量儀器的準確度。
3、檢定爐溫場的均勻性。
4、冰點器偏離冰點及溫場的均勻性。
5、測量回路寄生電勢。
6、熱電勢檢定測量結(jié)果的重復(fù)性。 
 
貴州省計量測試研究院李培國、徐淑蘭工程師對上級標準熱電偶的不確定度、熱電偶穩(wěn)定性導(dǎo)致的不確定度、熱電偶捆扎安裝復(fù)現(xiàn)性引起的不確定度、參考端溫度導(dǎo)致的不確定度和測量回路寄生電勢導(dǎo)致的不確定度分量的評定談幾點看法:
 
1、上級標準熱電偶的不確定度
分度一等標準熱電偶時,雖然用了兩支標準熱電偶作為標準器。其分度點上的熱電勢值 應(yīng)為兩支熱電偶證書給出的分度點上對應(yīng)電勢值
的平均值,即
                         
      (2)
式中C1、C2為靈敏系數(shù)。
兩支標準組熱電偶往往是由同一標準器傳遞,具有強相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)
。帶入式(2)計算可得:
                            
 包含兩個分量,即標準分度是評價結(jié)果由證書給出或由檢定系統(tǒng)給出的不確定度 ,二者不相關(guān),其分度不確定度為:
                         
 分別不大于5μV和10μV。但對于鋁點、鋅點變化值 要小于和遠小于該值。因此在評定這項不確定度時以銅點的。如銅點,其不確定度 。

3、熱電偶捆扎安裝復(fù)現(xiàn)性引起的不確定度
熱電偶捆扎安裝復(fù)現(xiàn)性 主要是加熱爐和冰點器溫場不均勻造成,具有不定系統(tǒng)效應(yīng)的性質(zhì),在重復(fù)條件下多次測量不能抵償或消弱。因此,分度時必須考慮這個影響量,可按B類不確定評價。

熱電偶最后測量結(jié)果是取兩組測量結(jié)果的平均值 。按均勻分布處理,以P=100%的置信概率落在區(qū)間內(nèi),包含因子                    (5)

由相應(yīng)標準熱電偶檢定規(guī)程給出,如S型熱電偶,一等標準熱電偶和二等標準熱電偶在各分度點分別為3μV和4μV。由式(5),。其不確定度 主要由轉(zhuǎn)換開關(guān)本體、開關(guān)與連接導(dǎo)線、導(dǎo)線與參考端的接觸電勢構(gòu)成。盡管開關(guān)各部材料相同,連接導(dǎo)線要求同一根導(dǎo)線剪下,其0.1μV級的微小電勢仍不可免。由于回路中開關(guān)本體和其他部分寄生電勢處于同一數(shù)量級,因此不能把開關(guān)寄生電勢作為整個測量回路寄生電勢。如規(guī)程只給出開關(guān)寄生電勢允許值,評估師可按其1.5-2倍考慮。也可以對回路進行整體實測。

不僅大小不同,而且方向不定。因此,不確定度評價是半寬應(yīng)為 )。如S型熱電偶規(guī)程規(guī)定 ,按均勻分布, 
 
在標準熱電偶分度中測量不確定度評價時,應(yīng)注意使用累計資料和通過實驗獲取的資料,不斷修正、完善評定結(jié)果。以適用所評定的實際數(shù)據(jù)代替有關(guān)技術(shù)資料給出的數(shù)據(jù)。如標準器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等可用證書給出的數(shù)據(jù),熱電偶穩(wěn)定性、捆扎安裝復(fù)現(xiàn)性可用累計資料,而不必用檢定系統(tǒng)或檢定規(guī)程給出值。

       在一等標準熱電偶和二等標準熱電偶分度中,標準熱電偶測量結(jié)果不確定度主要來源于以下幾個方面:
1、標準器(上級標準熱電偶)的不確定度。
2、電測量儀器的準確度。
3、檢定爐溫場的均勻性。
4、冰點器偏離冰點及溫場的均勻性。
5、測量回路寄生電勢。
6、熱電勢檢定測量結(jié)果的重復(fù)性。 
 
貴州省計量測試研究院李培國、徐淑蘭工程師對上級標準熱電偶的不確定度、熱電偶穩(wěn)定性導(dǎo)致的不確定度、熱電偶捆扎安裝復(fù)現(xiàn)性引起的不確定度、參考端溫度導(dǎo)致的不確定度和測量回路寄生電勢導(dǎo)致的不確定度分量的評定談幾點看法:
 
1、上級標準熱電偶的不確定度
分度一等標準熱電偶時,雖然用了兩支標準熱電偶作為標準器。其分度點上的熱電勢值 應(yīng)為兩支熱電偶證書給出的分度點上對應(yīng)電勢值
的平均值,即
                         
      (2)
式中C1、C2為靈敏系數(shù)。
兩支標準組熱電偶往往是由同一標準器傳遞,具有強相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)
。帶入式(2)計算可得:
                            
 包含兩個分量,即標準分度是評價結(jié)果由證書給出或由檢定系統(tǒng)給出的不確定度 ,二者不相關(guān),其分度不確定度為:
                         
 分別不大于5μV和10μV。但對于鋁點、鋅點變化值 要小于和遠小于該值。因此在評定這項不確定度時以銅點的。如銅點,其不確定度 。

3、熱電偶捆扎安裝復(fù)現(xiàn)性引起的不確定度
熱電偶捆扎安裝復(fù)現(xiàn)性 主要是加熱爐和冰點器溫場不均勻造成,具有不定系統(tǒng)效應(yīng)的性質(zhì),在重復(fù)條件下多次測量不能抵償或消弱。因此,分度時必須考慮這個影響量,可按B類不確定評價。

熱電偶最后測量結(jié)果是取兩組測量結(jié)果的平均值 。按均勻分布處理,以P=100%的置信概率落在區(qū)間內(nèi),包含因子                    (5)

由相應(yīng)標準熱電偶檢定規(guī)程給出,如S型熱電偶,一等標準熱電偶和二等標準熱電偶在各分度點分別為3μV和4μV。由式(5),。其不確定度 主要由轉(zhuǎn)換開關(guān)本體、開關(guān)與連接導(dǎo)線、導(dǎo)線與參考端的接觸電勢構(gòu)成。盡管開關(guān)各部材料相同,連接導(dǎo)線要求同一根導(dǎo)線剪下,其0.1μV級的微小電勢仍不可免。由于回路中開關(guān)本體和其他部分寄生電勢處于同一數(shù)量級,因此不能把開關(guān)寄生電勢作為整個測量回路寄生電勢。如規(guī)程只給出開關(guān)寄生電勢允許值,評估師可按其1.5-2倍考慮。也可以對回路進行整體實測。

不僅大小不同,而且方向不定。因此,不確定度評價是半寬應(yīng)為 )。如S型熱電偶規(guī)程規(guī)定 ,按均勻分布, 
 
在標準熱電偶分度中測量不確定度評價時,應(yīng)注意使用累計資料和通過實驗獲取的資料,不斷修正、完善評定結(jié)果。以適用所評定的實際數(shù)據(jù)代替有關(guān)技術(shù)資料給出的數(shù)據(jù)。如標準器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等可用證書給出的數(shù)據(jù),熱電偶穩(wěn)定性、捆扎安裝復(fù)現(xiàn)性可用累計資料,而不必用檢定系統(tǒng)或檢定規(guī)程給出值。

       

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