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        工業(yè)鉑電阻測量結(jié)果的不確定度評定

        2015-04-29 00:00:00李光趙興國李盼

        【摘 要】本文分別從二等標準鉑電阻溫度計的分度傳遞引入的標準不確定度、標準鉑電阻溫度計不穩(wěn)定引入的標準不確定度、電測設(shè)備引入的標準不確定度、冰點槽和油槽不均勻溫場引入的標準不確定度、測量重復性引入的標準不確定度分析評定了工業(yè)鉑電阻測量結(jié)果的不確定度。

        【關(guān)鍵詞】工業(yè);鉑電阻;均勻度;重復性;不確定度

        1.輸出量

        二等標準鉑電阻溫度計檢定裝置分別測出被檢工業(yè)鉑熱電阻/銅熱電阻溫度計在0℃/100℃或300℃溫度點上的電阻值Ri(t℃),查表計算得出分度偏差,從而判定其合格與否。

        2.輸出模型

        R(t)=Ri-(dR/dt)×Δt

        式中:Ri——被檢熱電阻在溫度ti時的電阻值(Ω)。

        dR/dt——溫度ti時電阻變化率(Ω/℃)。

        Δt——Δt=

        3.標準不確定度的評定

        3.1二等標準鉑電阻溫度計分度傳遞引入的標準不確定度u1

        二等標準鉑電阻溫度計的傳遞標準,其符合正態(tài)分布。二等標準鉑電阻溫度計在0℃時的不確定度為0mK;100℃時的不確定度為6.8mK。取置信水平為0.99,k=2.58。

        則:0℃:u1=0(mK); 100℃:u1=6.8/2.58=2.64(mK)

        3.2二等標準鉑電阻溫度計不穩(wěn)定引入的標準不確定度u2

        二等標準鉑電阻溫度計在0℃時為6mK,100℃時為4.65mK,其符合正態(tài)分布。取置信水平為0.99,k=2.58

        則:0℃:u2=6/2.58=2.32(mK); 100℃:u2=4.65/2.58=1.80(mK)

        3.3電測設(shè)備引入的標準不確定度u3

        數(shù)字多用表34420A測量電阻檔100Ω,測量精度為:

        Δ=±(0.0060%×讀數(shù)+0.0002%×量程);二等標準鉑電阻溫度計阻值分別為R(0℃)=25Ω、R(100℃)=35Ω,分別代入得出0℃、100℃測量精度為:±0.0017Ω、±0.0023Ω。

        而標準電阻溫度計在0℃的(dR/dt)=0.0999Ω/℃、100℃的(dR/dt)=0.0969Ω/℃。

        假設(shè)為均勻分布,包含因子取k=,則:

        0℃:u3=()/=9.8(mK);100℃:u3=()/=13.7(mK)。

        3.4冰點槽和油槽不均勻溫場引入的標準不確定度u4

        冰點槽水平溫差≤0.01℃,按B類評定,假設(shè)為均勻分布,區(qū)間半寬度a=5mK。

        油槽水平溫差為≤0.01℃,按B類評定,假設(shè)為均勻分布,區(qū)間半寬度a=5mK,包含因子取k=,則此項的標準不確定度。

        0℃u4=5/=2.89(mK)、 100℃u4=5/=2.89(mK)。

        3.5測量重復性引入的標準不確定度u5

        檢定點:0℃。取六次測量,單位:Ω。

        Xi:24.9494、24.9481、24.9486、24.9474、24.9468、24.9472,貝塞爾公式計算標準不確定度:

        則:u5===0.397×10-3(Ω)/0.0969(Ω/℃)=4.0mK。

        檢定點:100℃。取六次測量,貝塞爾公式計算標準不確定度:單位:Ω。

        Xi:34.6962、34.6944、34.6935、34.6952、34.6947、34.6958,貝塞爾公式計算標準不確定度:

        則:u5===0.4×10-3(Ω)/0.0969(Ω/℃)=4.1mK

        4.合成標準不確定度uc

        uC=(u12+u22+u32+u42)1/2

        0℃時:uC=11.2(mK)100℃時:uC=14.9(mK)

        5.擴展不確定度U

        取置信概率p=0.95,查t分布表k=2 則:U=kuC、

        0℃時:U=23(mK) 100℃時:U=30(mK) [科]

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