配热电偶温度仪表技术报告20101028

计量标准技术报告

计 量 标 准 名 称 配热电偶温度仪表检定装置 建立计量标准单位 仪征市计量管理所 计 量 标 准 负 责 人 盛昌祥 筹 建 起 止 日 期 1990年12月1日

说 明

1.申请建立计量标准应填写《计量标准技术报告》。计量标准考核合格后申请单位存档。

2.《计量标准技术报告》由计量标准负责人填写。

3.《计量标准技术报告》用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。

目 录

一、建立计量标准的目的 （ 4） 二、计量标准的工作原理及其组成 （ 4） 三、计量标准器及主要配套设备 （ 5） 四、计量标准的主要技术指标 （ 6） 五、环境条件 （ 6） 六、计量标准的量值溯源和传递框图 （ 7） 七、计量标准的重复性试验 （ 8） 八、计量标准的稳定性考核 （ 9） 九、检定结果的测量不确定度评定 （ 10） 十、检定结果的验证 （ 12） 十一、结论 （ 13） 十二、附加说明 （ 13）

一、建立计量标准的目的

根据我市经济发展需要，为适应企事业单位量值传递及检定工作要求，加强计量器具 管理，拟建立该项计量标准。

二、计量标准的工作原理及其组成 该装置采用比较法检定二次温度仪表。其检定原理为：过程校验仪提供所需电 量信号，仪表指示相对应电量值的温度，两者进行比较确定示值误差。 本标准主要由 UJ59 直流电位计组成。

UJ59 直流电位差计

被检仪表

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三、计量标准器及主要配套设备 名 称 型 号 测量范围 不确定度或 准确度等级 或最大允误差0.05 级

制造厂及 出厂编号上海电工 92061209

检定 证书号扬州计量所 201003263

直流电位差计

UJ33a

(0~211) mV

计 量 标 准 器

电子秒表

SJ9-1

0.01s

上海手表五厂 20515南京长江无线电 厂 1136

扬州计量所

201000538扬州计量所 201002231 扬州计量所

耐压试验仪

CJ2670

0~5000V

5级

绝缘电阻表 主 要 配 套 设 备

ZC25-3

(0~500 ) M

10 级

上海第六电表厂 1-4411 泰仕电子 90500296

201000543 仪征计量所 098717

数字温度表

TES-1310

0.5 级

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四、计量标准的

主要技术指标

幅度范围：(0~211)mV 准确度等级: 0.05%

五、环境条件 项 目 温 度 湿 度 要 求 实际情况 21℃ 70 RH无

结

论

(20±5)℃ (45% ~ 75% ) RH无外磁场影响

合 格 合 格

电 源

220±1%V

50±1%Hz

220V 50Hz

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六、计量标准的量值溯源和传递框图配 热电偶用温度仪表检定装 置 量传图

上 级 计 量 标 准

扬州市计量所 直流电位差计标准装置 0.1μV~2.00000V 0.01 级

比较法

本 所 计 量 标 准

配 热电偶用温度仪表检定装 置 (0~211)mV 0.05 级

工 作 计 量 器 具

动圈式温度仪表 数字式温度仪表 自动平衡式记录仪表 (0~1600)℃ 比较法 (0.5~1.0)级以下

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七、计量标准的重复性试验 选一台稳定的配热电偶数显仪表，在 500℃点，重复条件下，连续测量 10 次，所 得结果见下表：

n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

xi (mV) 0.07 0.22 0.07 0.07 0.15 0.15 0.22 0.07 0.15 0.15 0.132 0.060uV

xs

注:

1.

x=

1 n ∑ xi n i =1

2.

s=

1 n ∑ ( xi x ) 2 n 1 i =1

转换成温度则：s =0.060uV/42.5uV/℃=0.0014℃ : 结论： 经考核， 重复性 s 小于不确定度评定中重复性测量时的 s 本标准测量重复性 符合要求。

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八、计量标准的稳定性考核1.选一稳定的被测对象，每隔一个月以上，用该计量标准进行一组 n 次的测量，取其算术平均 值作为该组的测量结果，共观测 m 组(m≥4) 。 2.取 m 值测量结果的最大值和最小值之差，作为新建标准在该时间内的稳定性。 3.计量标准的稳定性应小于计量标准的扩展不确定度(k=2)或最大允许误差的绝对值。 使用仪器：UJ33 直流电位差计，精度为 0.05 级 被测对象：数字温度调节仪,精度 1.0 级 测试点：800℃(实验室环境温度 25℃) 日期 误差(℃) 次数

2009.3.12 0.17 0.17 0.09 0.12 0.15 0.16 0.145

4.15 0.21 0.14 0.17 0.16 0.20 0.16 0.170

5.18 0.22 0.15 0.18 0.11 0.19 0.16 0.163

6.20 0.16 0.08 0.07 0.17 0.23 0.16 0.145

1 2 3 4 5 6 平均值

平均值的最大值一平均值的最小值 0.170-0.145=0.025<扩展不确定度

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九、检定结果的测量不确定度评定 1 检测方法 按规程 JJG617 一 1996《数字温度指示调节仪检定规程》要求，检定二次温度仪表 采用 UJ33 直流电位差计作标准器，提供所需电量值信号，用“输入基准法”进行测量。 2 数学模型 根据 JJG617 一 1996,被检仪表的示值误差的计算公式为： Δt = td – ts -( e/Ki ) 式中：Δt—仪表的示值误差 ℃; td —仪表的显示值 ℃; ts —标准器电阻示值对应的温度值 ℃;e —补偿导线修正值； Ki 一 热电偶特性曲线各温度测量点的斜率，可视为常数。

(1)

3 方差和灵敏系数 3.1 灵敏系数 对(2)式各分量求偏导，则： C1 = 1 C2 =

-1 3.2 方差 C3 = -1/Ki

设由 td 、ts、e 各分量引人的标准不确定度分别为 u1、u2、u3 以上各量彼此独立， 则示值误差的合成方差可表示为： uc2 = u12 + u22 +u32 4 输入量的标准不确定度评定 4.1 输入量 td 的标准不确定度 u1 输入量 td 的不确定度主要来源于测量重复性, 可以用“示值基准法”在同一个转 换点上通过连续测量得到的测量列，采用 A 类方法进行评定 。 在 100℃点上进行连续 10 次测量，得到测量列 (100.02, 100.02, 100.03, 100.03,100.03,100.05,100.04,100.05,100.03,100.04) ℃,则: (2)

u1自由度：

=

s单 =

1 n ∑ ( xi x) 2 = 0.011 ℃ n 1 i =1

γ 1 = n 一 1=9

4.2 输入量 ts 的标准不确定度 u2 输入量 ts 的不确定度主要来自标准器的示值误差。温、湿度影响可以忽略不计。 用 UJ59 直流电位差计作为标准器时，标准不确定度 u2 可以采用 B 类方法进行评 定。其误差按均匀分布考虑Δ=0.12℃ ,检定结果的可靠性为 95% 则: u2 = 0.12℃/ 3 =0.07℃

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九、检定结果的测量不确定度评定 4.3 输入量 e 的标准不确定度 u3 输入量 te 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。 补偿导线的标准不确定度 u(e1)和冰瓶的标准不确定度 u(e2)均可以采用 B 类方法进 行评定。 4.3.1 补偿导线导致的标准不确定度 u(e1) 补偿导线修正值 e(20℃时)经校准的扩展不确定度为 U95 = 3.28uV, 包含因子 k95 = 2.01, 自由度γ=50 则： u(e1) = 3.28uV/2.01 = 1.63uV 4.3.2 冰瓶导致的标准不确定度 u(e2) 冰瓶的最大允许误差为+0.08℃,相当于±3.16uV。按均匀分布考虑 k= 3 , 可靠性 80%。因此，u(e2) = 3.16/ 3 =1.82uV。 ,自由度γ=12 。 4.3.3 输入量 e 的标准不确定度 u(e)的计算 由于 e1 和 e2 彼此相互独立，因此，u (3) = u 2 (e1 ) + u 2 (e2 ) = 2.43 uV =2.43uV/41.5uV/℃ = 0.06 ℃

5 合成标准不确定度 以上各分量相互独立，相关系数为 0 故：

uc = u12 + u 22 + (C3u 3 ) 2 = 0.1℃6 有效自由度 自由度按韦尔奇一萨特思韦特公式计算： γeff = 152( 取整为 100 )

7 扩展不确定度及报告 查 t 分布表，t95(100) = 2.01 可得仪表示值误差的扩展不确定度为： U95 =0.2 ℃ γeff = 100

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十、检定结果的验证 采用两台套比较法进行验证 用 UJ59 和 UJ33 直流电位差计对数字温控仪在 100℃进行测量，结果见下表：单位： mV) (

数字温控仪 100℃

1# 6.372

2# 6.376

y1 y 2 = 0.004mV/0.04mV/ ℃= 0.1 ℃U95 = 0.2 ℃

y1 y 2 < U95结论：经验证，本标准不确定度评定准确，测量结果可靠。 结论：经验证，本标准不确定度评定准确，测量结果可靠。

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十一、结

论

通过分析和验证，表

明本标准符合：JJG617—1996《数字温度指示调节仪》检定 规程、JJG74—2005《自动平衡显示仪表》检定规程、JJG186~1997《动圈式温度指 示位式调节仪表》检定规程要求，可开展对配电阻型数字温度指示调节仪、自动平衡 显示仪表、动圈式温度指示位式调节仪表等二次仪表的检定。

十二、附加说明 根据 JJF1033-2008《计量标准考核规范》重新编制。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3ioe.html