邵永強(qiáng)

摘 要 本文對(duì)于配熱電阻所進(jìn)行的校驗(yàn)儀檢定數(shù)字溫度的二次儀表存在的不確定度給出了一種總的來說比較為具體的一種評(píng)定方式，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)檢定員在從事檢定工作的過程中提供所需要的指導(dǎo)以及有益的參考。

關(guān)鍵詞 校驗(yàn)儀;配熱電阻;不確定度

引言

數(shù)字溫度二次儀表當(dāng)前進(jìn)行配備其自身的傳感部件，其中有很多都是屬于熱電耦式以及熱電阻式這樣的兩種形式。本文主要對(duì)于熱電阻式的這種數(shù)字溫度的二次儀表存在所具備的不確定性給予有關(guān)的校驗(yàn)儀的檢定并且對(duì)其實(shí)際的評(píng)定給予分析和研究。

1配熱電阻進(jìn)行校驗(yàn)儀的相關(guān)檢定概述

1.1 對(duì)配熱電阻完成檢定的一種測(cè)量依據(jù)

檢定所參照的標(biāo)準(zhǔn)是JJG 617-1996《數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀檢定規(guī)程》，此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程可檢定校準(zhǔn)配熱電偶及配熱電阻多種型號(hào)的二次儀表。

1.2 對(duì)配熱電阻完成檢定所必需的測(cè)量條件

濕度其需要為（45～75）%RH，溫度則需要保持在（20±5）℃。

1.3 對(duì)配熱電阻完成檢定的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

檢定設(shè)備是CONST316型的一種熱工儀表所進(jìn)行的校驗(yàn)儀，其產(chǎn)生的誤差范圍有著非常嚴(yán)格的規(guī)定，其中的電阻測(cè)量值存在的誤差需要保持在0.005Ω以下。

1.4 對(duì)配熱電阻完成檢定的相關(guān)測(cè)量對(duì)象

將1.0級(jí)的一種配熱電阻（0～400）℃，其自身的分辨力是1℃當(dāng)是具體的例子，其被允許產(chǎn)生的誤差則為△允=4℃。

1.5 對(duì)配熱電阻完成檢定的一種測(cè)量過程

檢定方法主要是參照J(rèn)JG 617-1996去完成，這里就不在進(jìn)行贅述。具體操作是需要在進(jìn)行檢定的范圍里挑選數(shù)量較為充足的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，通常選擇的測(cè)量點(diǎn)是包含上下限在內(nèi)的均勻分布的5個(gè)點(diǎn)。我們以下限當(dāng)成是首個(gè)測(cè)量點(diǎn)，通過這樣的方式去對(duì)上下行程之間的3個(gè)來采取重復(fù)式測(cè)量來完成所需要的測(cè)量，選擇的3個(gè)來回重復(fù)式進(jìn)行測(cè)量的相同行程里選取誤差最大的當(dāng)成是示值誤差的一種進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果[1]。

2配熱電阻完成校驗(yàn)儀檢定的一種數(shù)學(xué)模型

根據(jù)相關(guān)的檢定規(guī)定，當(dāng)前已經(jīng)獲知的數(shù)學(xué)模型為：

式中△t——被檢定儀表的有關(guān)示值誤差;

td——被檢定儀表其自身的有關(guān)示值;

ts——校準(zhǔn)儀其分別的輸出示值相對(duì)的具體溫度;

e——20℃條件下補(bǔ)償導(dǎo)線的修正值;

ki——熱電偶不同穩(wěn)定測(cè)量點(diǎn)相對(duì)的斜率。

3配熱電阻校驗(yàn)儀檢定其方差和自身的靈敏系數(shù)

參照方差合成的一種數(shù)學(xué)原理，使其對(duì)于多個(gè)輸入量的估計(jì)方差進(jìn)行合成，生成輸出量其具體的估計(jì)方差。其中公式里的多個(gè)輸入量全部都是單獨(dú)存在的其彼此之間并不存在任何的關(guān)聯(lián)性。并且對(duì)于式（1）里提到的多個(gè)輸入量需要進(jìn)行一種求偏導(dǎo)的過程，也就是能夠獲得輸出估計(jì)方差式（2），其獲得的輸出量估計(jì)方差可以參照如下：

4針對(duì)配熱電阻檢定輸入量標(biāo)準(zhǔn)之間的不確定度完成評(píng)定

4.1 輸入量標(biāo)準(zhǔn)在不確定度u（td）上的評(píng)定

輸入td影響其不確定性的來源主要由兩部分組成，一個(gè)是測(cè)量的一種可重復(fù)性，另一個(gè)則是測(cè)量上的分辨率，并且分別評(píng)估了這兩個(gè)部分。

（1）對(duì)于重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（td）結(jié)果進(jìn)行評(píng)估：相關(guān)的評(píng)估工作是使用測(cè)試儀器中的A型方法進(jìn)行的，所使用的方法是“指示值參考方法”。在300℃的狀況下，在相同的轉(zhuǎn)換點(diǎn)進(jìn)行每次測(cè)量10次，得到的測(cè)量列為：300.1℃，300.2℃，300.1℃ ，300.1℃，300.2℃，300.1℃，300.3℃，300.2℃， 300.1℃，300.1℃，單標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算，值s = 0.070℃。在特定實(shí)踐和驗(yàn)證的過程中，測(cè)量之后的結(jié)果是4次測(cè)量所得到的一個(gè)平均值。

4.2 評(píng)估輸入ts的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（ts）

輸入源的不確定性源有兩個(gè)主要的影響因素：一是標(biāo)準(zhǔn)本身。另一個(gè)是其內(nèi)部溫度在補(bǔ)償誤差的因子。按順序執(zhí)行評(píng)估工作最后，對(duì)輸入量中對(duì)于全部標(biāo)準(zhǔn)的不確定度u（ts）完成合成，因?yàn)閠s1和ts2彼此獨(dú)立，沒有任何關(guān)聯(lián)[2]。

4.3 評(píng)估輸入量e的標(biāo)準(zhǔn)彼此之間存在的不確定度u（e）

補(bǔ)償線本身的校正值會(huì)影響輸入值e的不確定性。根據(jù)補(bǔ)償導(dǎo)線的有關(guān)的校準(zhǔn)報(bào)告，在補(bǔ)償導(dǎo)線并未達(dá)到20℃的同時(shí)，對(duì)應(yīng)于校正值e的膨脹值不確定為U95 =3.28μV，其中系數(shù)k = 2.01，因此u（e1）= 3.28 / 2.01 =1.63μV，按照J(rèn)JF1059-2012“對(duì)于不確定度評(píng)估與表示”進(jìn)行測(cè)量附錄A中的置信概率P=0.95，當(dāng)k=2.01時(shí)自由度為50，因此V3 =50在300℃的條件下，k300 =42.5μV/℃。 |c3|u（e）=1/k300×u（e）=0.03℃

5配熱電阻針對(duì)輸入量標(biāo)準(zhǔn)存在的不確定度合成最終完成檢定

因?yàn)檩斎肓縯d、ts和e彼此之間并不具備相關(guān)性，具備獨(dú)立性，所以其完成不確定度合成的過程中能夠使用公式去完成有關(guān)的計(jì)算。其中V1=51，V2=100，V3=50，其中的有效自由度則是其中我們進(jìn)行選擇的一個(gè)有效的自由度，其自身的數(shù)值為100。

6對(duì)于配熱電阻對(duì)于輸入量標(biāo)準(zhǔn)檢定擴(kuò)展的不確定度

選定的置信概率P=95%，一個(gè)合理的自由度Veff=100，其中對(duì)于t分布表完成查詢之后可以得出其涵蓋了因子k95=tp（Veff）=tp（100）=1.98，所以其擴(kuò)展不確定度為：

U95=k95uc（△t）=1.98×0.502=0.966℃

7結(jié)束語(yǔ)

本文主要對(duì)于配熱電阻的數(shù)字溫度二次儀表之間的不確定評(píng)定給予了相關(guān)的探究與分析，同時(shí)也為檢定工作人員自身的實(shí)踐操作提供了有益的參考，并且，本文所進(jìn)行的研究主要是基于在一些儀器型號(hào)比較特殊的情況下，其并不具備較大的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 交流數(shù)字功率表檢定規(guī)程：JJG780 -1992[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1992.

[2] 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示：JJF1059.1 -2012[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.