李繼華

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長春130062）

熱工儀表校驗儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析

李繼華

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長春130062）

介紹熱工儀表校驗儀的測量方法和示值誤差測量需要的設(shè)備及數(shù)學(xué)模型，并對熱工儀表校驗儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行實例分析。

熱工儀表校驗儀；示值誤差；測量結(jié)果

熱工儀表校驗儀是多功能多量程儀表，功能齊全，18種輸入輸出熱工量可以同步運行，同時可以獨立操作，實現(xiàn)電源隔離，并不會影響其他操作的質(zhì)量。最大限度減少示值誤差，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，只有這樣,才能實現(xiàn)校驗測量的重要目標(biāo)。

1　熱工儀表校驗儀的測量方法

熱工儀表校驗儀的校準(zhǔn)依據(jù)會結(jié)合每一個地方的校準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行調(diào)整，保證校驗依據(jù)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而為示值誤差測量結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。熱工儀表校驗儀的示值誤差測量程序為：按照示值誤差的基本測量方法，將數(shù)字多用表的測量端與熱工儀表校驗儀連接，通過一系列反應(yīng)，測量出準(zhǔn)確結(jié)果，并準(zhǔn)確讀取校驗儀表測定顯示的數(shù)值。在連接過程中要對熱工儀表校驗儀進(jìn)行充分的預(yù)熱，多功能較準(zhǔn)器的初始輸出值為0。在熱工儀表校驗儀穩(wěn)定后，再準(zhǔn)確讀出熱工儀表校驗儀的顯示數(shù)值。最后，根據(jù)熱工儀表校驗儀的度數(shù)和多功能校準(zhǔn)器的輸出值，計算示值誤差的測量結(jié)果。

2　熱工儀表校驗儀示值誤差測量需要的設(shè)備

在示值誤差測量中運用熱工儀表校驗儀，必須準(zhǔn)備相應(yīng)的設(shè)備，這些設(shè)備包括六位半數(shù)字多用表、被控儀表以及多功能校準(zhǔn)器。只有按照相應(yīng)的測量參數(shù)準(zhǔn)備，才能進(jìn)行不確定度的測量評定工作，并提高示值誤差測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)熱工儀表校驗儀運用示值誤差測量的重要目的。每種設(shè)備在示值誤差測量中的作用不一樣，如多功能校準(zhǔn)器，將數(shù)字多用表的測量端與熱工儀表校驗儀相連接，測量出準(zhǔn)確的結(jié)果，最后，根據(jù)熱工儀表校驗儀的度數(shù)和多功能校準(zhǔn)器的輸出值，準(zhǔn)確計算出示值誤差測量結(jié)果。

3　熱工儀表校驗儀示值誤差測量的數(shù)學(xué)模型

熱工儀表校驗儀示值誤差為：△e=e-eβ，其中△e為示值基本誤差，電壓檔單位為mV，電流檔單位為mA，電阻檔單位為Ω；e表示的是被校驗儀表顯示值，電壓檔與電流檔單位與△e一樣；eβ表示的是數(shù)字多用表測量的電量值，電壓檔與電流檔單位也與示值基本一樣。

由熱工藝表校驗儀示值誤差的數(shù)字模型可以得到相應(yīng)的方差公式，其中方差公式的靈敏度系數(shù)分別為1和-1，也可以簡化合成的標(biāo)準(zhǔn)不確定度公式，將簡化公式運用到示值誤差測量中，可以得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果，這對提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性具有極其重要的作用。

根據(jù)實例分析發(fā)現(xiàn)，不確定度主要來源于三個方面，即被檢表的讀數(shù)、校準(zhǔn)源的準(zhǔn)確數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)源溯源性。其中，被檢表讀數(shù)的靈敏系數(shù)為1，概率分布均勻，自由度趨于無限大，標(biāo)準(zhǔn)源溯源性和校準(zhǔn)源的準(zhǔn)確度的靈敏系數(shù)為-1，概率分布呈現(xiàn)正態(tài)，自由度同樣趨于無限大。

在確定標(biāo)準(zhǔn)但不確定一覽表之后，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不確定度分量計算，利用熱工儀表校驗儀進(jìn)行測量，可以準(zhǔn)確測量出直流電壓值，再引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。而由多功能校準(zhǔn)器產(chǎn)生的讀數(shù)，其不確定度充分體現(xiàn)了熱工儀表校驗儀的穩(wěn)定性、重復(fù)性。將多功能校準(zhǔn)器輸出電壓設(shè)定為一個固定值，就可以得到一組測量數(shù)據(jù)，再通過方差公式測量出平均值，直到被檢表的讀數(shù)呈現(xiàn)出均勻分布，就表示此時的示值誤差測量結(jié)果準(zhǔn)確。另一方面，也可以將多功能校準(zhǔn)器輸出的直流電壓引入到標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量進(jìn)行計算。絕對不確定度包括穩(wěn)定性、溫度系數(shù)以及對外部標(biāo)準(zhǔn)的溯源性。而在多功能校準(zhǔn)器的溯源引入到標(biāo)準(zhǔn)不確定分量中，也要注意公式運用的準(zhǔn)確性，只有這樣，才能保證示值誤差測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)熱工儀表校驗儀運用于示值誤差測量的目的。

通過不確定度計算可以得知，測量結(jié)果有三個不確定度分量，確定被檢引入不確定度分兩點的地位，促使合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的部分均勻，唯此，能實現(xiàn)自由度趨于無限大的目標(biāo)。只有保證了示值誤差測量結(jié)果的自由有效度，才能保證示值誤差測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4　熱工儀表校驗儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度實例分析

根據(jù)實例分析可以發(fā)現(xiàn)，不確定度主要來源于三個方面，即被檢表的讀數(shù)、校準(zhǔn)源的準(zhǔn)確數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)源的溯源性。被檢表讀數(shù)的靈敏系數(shù)為1，概率分布均勻，自由度趨于無限大，標(biāo)準(zhǔn)源溯源性和校準(zhǔn)源準(zhǔn)確度的靈敏系數(shù)為-1，概率分布呈現(xiàn)正態(tài)，自由度同樣趨于無限大。在確定標(biāo)準(zhǔn)不確定一覽表之后，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不確定度分量計算，利用熱工儀表校驗儀準(zhǔn)確測量出直流電壓值，再引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，而不確定度分量計算也充分體現(xiàn)出熱工儀表校驗儀的穩(wěn)定性和重復(fù)性。通過不確定度計算得知，促使合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度讀數(shù)分布均勻，保證自由度趨于無限大，使不確定度的示值誤差測量結(jié)果保持自由有效度。熱工儀表校驗儀應(yīng)用于示值誤差的不確定度分析，可以有效減少示值測量的誤差，進(jìn)一步提高不確定度的計算結(jié)果，所以，在示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析中，應(yīng)合理應(yīng)用熱工儀表校驗儀。

5　結(jié)語

將熱工儀表校驗儀應(yīng)用于示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析具有十分重要的作用，可以有效減少示值測量的誤差，進(jìn)一步提高不確定度的計算結(jié)果，所以，在示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析中，應(yīng)科學(xué)、合理地應(yīng)用熱工儀表校驗儀。

［1］徐亞迅.熱工儀表校驗儀示值誤差的測量結(jié)果不確定度評定［J］.品牌與標(biāo)準(zhǔn)化，2013，（09）：49-50.

［2］孫兆芹，于勤農(nóng)，李鋒，等.數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀（配K型熱電偶）示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定［J］.中國化工貿(mào)易，2011，3（9）：50-51.

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1674-8646（2015）12-0046-02

2015-09-14

李繼華（1974-），女，吉林德惠人，碩士，高級工程師，從事熱工儀表檢定研究。