温度测量不确定度

W2 温度测定

（部分数据引自《测量不确定度评定与表示指南》，中国计量出版社）

? 被测件：控制温度示值400℃的工业容器 ? 目的：测量示值400℃时，工业容器的实际温度

步骤1：技术规定 ? 测量程序

? 用K型热电偶数字式温度计直接测量 ? K型热电偶数字式温度计的技术指标

? 最小分度：0.1 ℃ ? 最大允许差：?0.6℃ ? ? ? ?

? 计算

? 数字式温度计直接测量的数学表达式为

最近一次校准的校准证书给出

不确定度为2℃，置信水平95%，在溯源有效期内使用 400℃时的修正值为0.5℃

在400℃时稳定0.5 h后，10次独立测量，读取示值的平均值为400.22℃

t?d?b

式中：t—实际温度，℃

d—读取的示值，℃ b—修正值，℃

步骤2：识别和分析不确定度来源 ? 被测量电阻的不确定度来源分析见图1

t d 重复性 最小分度热电偶 校准 b 图1 工业容器温度测量不确定度来源分析 ? 独立测量示值重复性 ? 数字温度计不确定度来源分析

? 热电偶校准修正值

? 供应商提供的数字温度计最大允许差（?0.6℃）是判定校准结果满足技术要求的依据 ? 校准证书提供修正值为0.5℃，表明在不考虑测量不确定度情况下，该数字温度计符合产品技术要求

? 数字温度计的最大允许差不构成测量结果的不确定度来源 ? 最小分度

步骤3：不确定度分量量化/计算 ? 独立测量示值不确定度评估

? 重复性分量评估

? 测量人员用K型数字式温度计对工业容器某测量区间独立测量10次，使各次测量不相关，获得示值平均值及其标准偏差；平均值标准偏差可直接作为标准不确定度

dzfx=400.22℃ u(dzfx)= E(dzfx)=0.33℃

? 修正值不确定度评估

? 校准证书给出，400℃处的修正值b=0.5℃,U=2℃，置信水平为 95%（即k=2.58），则

u(bxz)=2/2.58 =0.78（℃）

? 供应商说明书提供的最小分度为0.1 ℃，假设三角分布

1?0.1u?wdjzxi??2?0.029（℃）

3? 与修正值、示值重复性的不确定度相比，按照三分之一原则，最小分度产生的不确定度可以忽略

? 工业容器温度测量有关参数值和不确定度见表1

表1 工业容器温度测量有关参数值和不确定度

序号 1 2

步骤4：合成标准不确定度计算 ? 合成不确定度

? 将各参数代入数学表达式，则

符量 符号 D H 分量名称 示值 修正值 数值 xi，℃ 400.22 0.5 标准不确定度 u(xi)，℃ 0.33 0.78 备注 t?d?b?400.22?0.5?400.72（℃）

? 合成标准不确定度为

u?tpjz??u?dzfx??u?bxzz?22

?0.332?0.782?0.85（℃）

步骤5：扩展不确定度计算 ? 扩展不确定度计算

? 扩展不确定度等于包含因子乘以合成标准不确定度，取k=2，则

U=k uc=2×0.85=1.70(℃)

? 修约得

U==1.7 ℃

步骤6：报告测量结果

? 将测量结果与不确定度末位对齐修约，则

t=400.7℃

? 则测量结果为

t=（400.7 ?1.7）℃，k=2

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ly4r.html