配热电偶温度仪表技术报告20101028
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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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