数字温度指示调节仪表示值误差校准不确定度的评定.doc

PAGE PAGE 5 数字温度指示调节仪表示值误差 的校准不确定度评定规范 刘锰 天津市检测技术研究所 内容摘要：本文完整地提供了校准实验室，温度专业中的数字温度指示调节仪表示值误差的不确定度评定规范。并对于数字温度指示调节仪表标准不确定度、合成标准不确定度、扩展不确定度的评定以及测量不确定度的报告与表示，给予了明确的论述。 关键词：数字温度指示调节仪表、示值误差、校准、不确定度 前言 中国加入WTO以后，实验室认可工作也成为从事校准工作部门的一种发展趋势，在实验室认可过程中最为重要的环节之一是各种专业不确定度的评定工作。一切测量结果都不可避免地具有不确定度，而不确定度是一个全新的概念, 测量不确定度是表征被测量的真值所处量值范围的评定。我们采用当前国际通行的观点和方法，使涉及校准的技术领域和部门，可以用统一的准则对测量结果及其质量进行评定、表示和比较。测量不确定度评定的出现不仅是不同学科之间交往的需要，也是全球市场经济发展的需要。测量不确定度可以包括许多分量，按其数值的评定方法可以归并成两类：A类分量可根据测量列结果的统计分布进行估计，并可用实验标准差表征；B类分量根据经验或其它信息进行估计，并可用假设存在的近似的“标准偏差”表征。A类分量与B类分量可用通常合成方差的方法合成，所得的“标准偏差”称为合成标准不确定度。合成标准不确定度按输出量的估计值给出的符号为，通常采用量的符号。合成标准不确定度确定后，将其乘以给定概率的包含因子,从而得到扩展不确定度。可以期望在至的区间内，以概率包含了测量结果的可能值。与的分布有关，当可以按中心极限定理估计接近正态分布时，采用t分布临界值（或简称t值）。，一般采用的值为99%和95%。多数情况下，采用95%。由于不确定度使测量结果中存在无法修正的部分，它反映了被测量值的真值不能肯定的误差范围的一种评定。 本文给出的数字温度指示调节仪表示值误差的不确定度评定规范从易于理解、便于操作、利于过渡出发，对校准实验室温度专业各种量程0.5级及以下仪表测量结果的不确定度评定均具有适用性。 数字温度指示调节仪表(配热电偶)示值误差的测量结果不确定度评定 1 概述 1.1 测量依据：JJG617－1996《数字温度指示调节仪》检定规程，按“输入基准法”进行测量。 1.2 测量环境：温度（20±5）℃；相对湿度45%～75%。 1.3 测量标准：直流电位差计，型号，准确度等级0.05级。 1.4 被测对象：测量范围从-200℃－+1800℃，配以不同类型热电偶的数字温度指示调节仪表。 1.5 测量过程：依据JJG617－1996中“输入基准法”进行测量，测量结果以多次正反循环的算术平均值计算示值误差。 2 数学模型： 式中：——仪表的示值误差 ——仪表显示值 ——标准器电势值对应的温度值 ——补偿导线修正值 ——测量点的微分电势值 3 输入量的标准不确定度评定 3.1 输入量的标准不确定度的评定 的不确定度来源主要为仪表的测量重复性和分辨力。 3.1.1 测量重复性导致的标准不确定度 在各测量点进行重复循环测量，测量次数可由客户提出要求，一般≥6。 测量结果以算术平均值给出，采用A类方法进行评定。 式中： 3.1.2 仪表分辨力导致的标准不确定度 采用B类方法进行评定，由仪表的分辨力导致的示值误差区间半宽为，按均匀分布考虑，包含因子。 分辨力为0.1℃的仪表： 分辨力为1℃的仪表： 3.1.3 输入量的标准不确定度计算 由于和彼此相互独立，因此 3.2 输入量的标准不确定度的评定 来源于直流电位差计的输出误差，因环境温度引入的不确定度可以忽略不计。 用直流电位差计作为标准器时，标准不确定度可以采用B类方法进行评定，按均匀分布考虑，包含因子 式中：——为直流电位差计的基本误差 *为测量点的温度所对应的标称电势值。 *为直流电位差计的基准值。 ——为被测仪表在测量点的微分电势值。 3.3 输入量的标准不确定度的评定 输入量的不确定度的主要来源为补偿导线修正值和冰瓶导致的不确定度。 3.3.1 补偿导线导致的标准不确定度 用B类方法进行评定，按均匀分布考虑。 3.3.2 冰瓶导致的标准不确定度 用B类方法进行评定，按均匀分布考虑。 3.3.3 输入量的标准不确定度的计算 由于和彼此相互独立，因此 4 合成标准不确定度的评定 4.1 灵敏系数 数学模型： 灵敏系数： 4.2 合成标准不确定度的计算 输入量、及相互之间彼此独立，所以合成标准不确定度为 5 扩展不确定度的评定 取 ，扩展不确定度 值最多取两位有效数字 6 测量不确定度的报告与表示 给