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類型分類:
科普知識(shí)
數(shù)據(jù)分類:
熱電偶溫度傳感器

標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測(cè)量結(jié)果不確定度主要來(lái)源

發(fā)布日期:2022-04-17 點(diǎn)擊率:85

在一等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶分度中,標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測(cè)量結(jié)果不確定度主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面:
1、標(biāo)準(zhǔn)器(上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶)的不確定度。
2、電測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度。
3、檢定爐溫場(chǎng)的均勻性。
4、冰點(diǎn)器偏離冰點(diǎn)及溫場(chǎng)的均勻性。
5、測(cè)量回路寄生電勢(shì)。
6、熱電勢(shì)檢定測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性。 
 
貴州省計(jì)量測(cè)試研究院李培國(guó)、徐淑蘭工程師對(duì)上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(cè)量回路寄生電勢(shì)導(dǎo)致的不確定度分量的評(píng)定談幾點(diǎn)看法:
 
1、上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的不確定度
分度一等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶時(shí),雖然用了兩支標(biāo)準(zhǔn)熱電偶作為標(biāo)準(zhǔn)器。其分度點(diǎn)上的熱電勢(shì)值 應(yīng)為兩支熱電偶證書(shū)給出的分度點(diǎn)上對(duì)應(yīng)電勢(shì)值
的平均值,即
                         
      (2)
式中C1、C2為靈敏系數(shù)。
兩支標(biāo)準(zhǔn)組熱電偶往往是由同一標(biāo)準(zhǔn)器傳遞,具有強(qiáng)相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)
。帶入式(2)計(jì)算可得:
                            
 包含兩個(gè)分量,即標(biāo)準(zhǔn)分度是評(píng)價(jià)結(jié)果由證書(shū)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(duì)于鋁點(diǎn)、鋅點(diǎn)變化值 要小于和遠(yuǎn)小于該值。因此在評(píng)定這項(xiàng)不確定度時(shí)以銅點(diǎn)的。如銅點(diǎn),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(diǎn)器溫場(chǎng)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(cè)量不能抵償或消弱。因此,分度時(shí)必須考慮這個(gè)影響量,可按B類不確定評(píng)價(jià)。

熱電偶最后測(cè)量結(jié)果是取兩組測(cè)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(biāo)準(zhǔn)熱電偶檢定規(guī)程給出,如S型熱電偶,一等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在各分度點(diǎn)分別為3μV和4μV。由式(5),。其不確定度 主要由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)本體、開(kāi)關(guān)與連接導(dǎo)線、導(dǎo)線與參考端的接觸電勢(shì)構(gòu)成。盡管開(kāi)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(jí)的微小電勢(shì)仍不可免。由于回路中開(kāi)關(guān)本體和其他部分寄生電勢(shì)處于同一數(shù)量級(jí),因此不能把開(kāi)關(guān)寄生電勢(shì)作為整個(gè)測(cè)量回路寄生電勢(shì)。如規(guī)程只給出開(kāi)關(guān)寄生電勢(shì)允許值,評(píng)估師可按其1.5-2倍考慮。也可以對(duì)回路進(jìn)行整體實(shí)測(cè)。

不僅大小不同,而且方向不定。因此,不確定度評(píng)價(jià)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(biāo)準(zhǔn)熱電偶分度中測(cè)量不確定度評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)注意使用累計(jì)資料和通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取的資料,不斷修正、完善評(píng)定結(jié)果。以適用所評(píng)定的實(shí)際數(shù)據(jù)代替有關(guān)技術(shù)資料給出的數(shù)據(jù)。如標(biāo)準(zhǔn)器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等可用證書(shū)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(jì)資料,而不必用檢定系統(tǒng)或檢定規(guī)程給出值。

       在一等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶分度中,標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測(cè)量結(jié)果不確定度主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面:
1、標(biāo)準(zhǔn)器(上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶)的不確定度。
2、電測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度。
3、檢定爐溫場(chǎng)的均勻性。
4、冰點(diǎn)器偏離冰點(diǎn)及溫場(chǎng)的均勻性。
5、測(cè)量回路寄生電勢(shì)。
6、熱電勢(shì)檢定測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性。 
 
貴州省計(jì)量測(cè)試研究院李培國(guó)、徐淑蘭工程師對(duì)上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(cè)量回路寄生電勢(shì)導(dǎo)致的不確定度分量的評(píng)定談幾點(diǎn)看法:
 
1、上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的不確定度
分度一等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶時(shí),雖然用了兩支標(biāo)準(zhǔn)熱電偶作為標(biāo)準(zhǔn)器。其分度點(diǎn)上的熱電勢(shì)值 應(yīng)為兩支熱電偶證書(shū)給出的分度點(diǎn)上對(duì)應(yīng)電勢(shì)值
的平均值,即
                         
      (2)
式中C1、C2為靈敏系數(shù)。
兩支標(biāo)準(zhǔn)組熱電偶往往是由同一標(biāo)準(zhǔn)器傳遞,具有強(qiáng)相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)
。帶入式(2)計(jì)算可得:
                            
 包含兩個(gè)分量,即標(biāo)準(zhǔn)分度是評(píng)價(jià)結(jié)果由證書(shū)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(duì)于鋁點(diǎn)、鋅點(diǎn)變化值 要小于和遠(yuǎn)小于該值。因此在評(píng)定這項(xiàng)不確定度時(shí)以銅點(diǎn)的。如銅點(diǎn),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(diǎn)器溫場(chǎng)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(cè)量不能抵償或消弱。因此,分度時(shí)必須考慮這個(gè)影響量,可按B類不確定評(píng)價(jià)。

熱電偶最后測(cè)量結(jié)果是取兩組測(cè)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(biāo)準(zhǔn)熱電偶檢定規(guī)程給出,如S型熱電偶,一等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在各分度點(diǎn)分別為3μV和4μV。由式(5),。其不確定度 主要由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)本體、開(kāi)關(guān)與連接導(dǎo)線、導(dǎo)線與參考端的接觸電勢(shì)構(gòu)成。盡管開(kāi)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(jí)的微小電勢(shì)仍不可免。由于回路中開(kāi)關(guān)本體和其他部分寄生電勢(shì)處于同一數(shù)量級(jí),因此不能把開(kāi)關(guān)寄生電勢(shì)作為整個(gè)測(cè)量回路寄生電勢(shì)。如規(guī)程只給出開(kāi)關(guān)寄生電勢(shì)允許值,評(píng)估師可按其1.5-2倍考慮。也可以對(duì)回路進(jìn)行整體實(shí)測(cè)。

不僅大小不同,而且方向不定。因此,不確定度評(píng)價(jià)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(biāo)準(zhǔn)熱電偶分度中測(cè)量不確定度評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)注意使用累計(jì)資料和通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取的資料,不斷修正、完善評(píng)定結(jié)果。以適用所評(píng)定的實(shí)際數(shù)據(jù)代替有關(guān)技術(shù)資料給出的數(shù)據(jù)。如標(biāo)準(zhǔn)器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等可用證書(shū)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(jì)資料,而不必用檢定系統(tǒng)或檢定規(guī)程給出值。

       

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