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一體化溫度變送器示值誤差測(cè)量值的不確定度評(píng)定
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一體化溫度變送器示值誤差測(cè)量值的不確定度評(píng)定

時(shí)間:2017-10-19

          1 概 述 1.1 測(cè)量依據(jù):JJF1183 —2007((溫度變送器校準(zhǔn)規(guī)范》。 1.2 測(cè)量方法 :采用 比較法進(jìn)行測(cè)量 。 1.3 測(cè)量環(huán)境 :環(huán)境溫度 20~C ±2℃ ,相對(duì)濕度 < 85% 。 1.4 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) : 表 1 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè) 備 2 建立測(cè)量模型及不確定度來(lái)源分析 2.1 測(cè)量模型 根據(jù)校準(zhǔn)規(guī)范,用 比較法校準(zhǔn)溫度變送器時(shí),其計(jì)算 公式為 : 一 r , 一 1 AI,= 一I ( — o)+,0 l m J 式 中:△ 一被校變送器被校點(diǎn)的測(cè)量誤差 ,m A ; 一 被校變送器被校點(diǎn)實(shí)際輸 出的平均值 ,m A ; , 一被校變送器的輸出量程 ,m A ; £ 一被校變送器 的輸入量程 ,oC ; ,n一被校變送器的輸 出理論下限值 ,m A ; 一 二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻測(cè)得的平均溫度值 ,℃; to一被校變送器輸入范圍的下限值 ,℃ 。 2.2 不確定度傳播率 2 (△,f) = c2 1 ( ) + c2 2 。(t—to) 靈敏系數(shù)分別為 : OA I, , OA I, lm C1 fv2壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
         2 1 2.3 測(cè)量不確定度來(lái)源 2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)引入的不確定度 : (1)標(biāo)準(zhǔn)鉑 電阻溫度計(jì) 自熱效應(yīng)引入的不確定度 ; (2 )標(biāo)準(zhǔn)鉑 電阻溫度計(jì)穩(wěn)定性引入的不確定度;(3 )標(biāo)準(zhǔn) 鉑電阻溫度計(jì) 引入的不確定度 ;(4 )數(shù)字多用表準(zhǔn)測(cè) 量引入的不確定度 。 2.3.2 被測(cè)溫度變送器引入的不確定度 : (1)數(shù)字電流表的準(zhǔn)確度引入的不確定度 ;(2 )數(shù)字 電流表的分辨力引人 的不確定 度 ;(3 )恒溫槽溫場(chǎng)#大 溫差引入的不確定度 ;
 
         (4 )恒溫槽水平溫差引入 的不確 定度 ;(5)被測(cè)溫度變送器重復(fù)測(cè)量值引入的不確定度 。 3 不確 定度評(píng) 定 以溫度變送 器校準(zhǔn)為例 ,分析 150 oC 校準(zhǔn)點(diǎn) 的測(cè)量 不確定度 。 3.1 標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻 自身引入的不確定度評(píng)定 (1)標(biāo)準(zhǔn)鉑 電阻 自熱效應(yīng)引入的不確定度 , 采用 B 類(lèi)方法評(píng)定。二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的 自熱效應(yīng) , 查檢定規(guī)程為 4i n K ,按均勻分布 ,其擴(kuò)展不確定度為 : U 1 : 4 — _ m = =_ K : 0.002 31~C √3 (2)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻穩(wěn)定性引人的不確定度 “ 采用 B 類(lèi)方法評(píng)定。二等標(biāo)準(zhǔn)鉑 電阻的穩(wěn)定性 ,查 檢定規(guī)程為 18m K ,按均勻分布 ,可得 : U 2 : — 1 — 8 = m - K :0.0 10 39 ~(: 03 (3) 標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì) R 。引入的不確定度 u, 采用 B 類(lèi)方法評(píng)定。二等標(biāo)準(zhǔn)鉑 電阻的 R 查檢定 規(guī)程為 10m K ,按均勻分布 ,可得 : U 3 : — 10 — m K :0.0057 7 ~C √3 一體化溫度變送器示值誤差 馴量值 的不確定度 評(píng)定 (4 ) 數(shù)字多用表引入的不確定度 1L 采用 B 類(lèi)方法評(píng)定。R 由數(shù)字多用表測(cè)量,而 : 直接引用檢定證書(shū) 中給 出的值 時(shí)的不確定度評(píng) 估 = R ;,由于 和 是用不同電測(cè)設(shè)備測(cè)得,測(cè)量誤 差之間互不相關(guān) 。因此 ,d 可用方差合成 的方法得到 : (等 ( 【毒(Q 舢1)]。 + tp * R ,p ; 】 At = 10m K 為檢定周期 內(nèi) 的穩(wěn)定性。按照上述 得到得 測(cè)量的#大誤差,可按均勻分布估算 11"4 : — ~ / — 0 — . — 0 — 0 — 0 — 2 — 0 — 2 — — + — 0 — . = 0 =_ 0 — 0 — 0 — 6 2 :3 1.47 m K :0.03 14 7 ~C 0.00381 43 3.2 測(cè)量被測(cè)溫度變送器時(shí)引入的不確定度 (1)數(shù)字電流表引入的不確定度 采用 B 類(lèi)方法評(píng)定。根據(jù)數(shù)字 電流表說(shuō) 明書(shū) 30m A 量程誤差 為 ±(0.02% } reading + 0.003% $ range ),取 其半?yún)^(qū)間,按均勻分布,取 k = 可得 : u : X C 2 — — — — — — — 一 = 0.02 652 oC 其 = 一 一 
 
         (2 )恒溫槽溫場(chǎng)的#大溫差引入的不確定度 采用 B 類(lèi)方法評(píng)定 。恒 溫槽 在其 溫場(chǎng)的#大垂直 溫差不超過(guò) 0.02~C ,按均勻分布 ,取 = ,可得 : /d,6 : O — . — 0 — 2 _=_ ~(2 :0.005 774 ~C 2 √3 (3 )恒溫槽溫場(chǎng) 的水平溫差引入的不確定度 采用 B 類(lèi)方法評(píng) 定。恒溫槽在其溫場(chǎng) 的#大水平 溫差不超過(guò) 0.01~C ,按均勻分布 ,取 k = 可得 : u,: :0 .0 02887 ~C ‘ 2 √3 (4 )被測(cè)溫度變送器測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度 u 采用 A 類(lèi)方法評(píng) 定。被校溫度 變送器示值重復(fù)性 測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表 2 : 表 2 被測(cè)溫度變送器重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù) (mA ) t 20.00l1 20.00l2 20.00l1 加.0012 20.00l1 20.00I2 2n 00I】2n 00I2 2n 00U 20.00l2 計(jì)算試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差 : : √墨 1 0 』 一 = 0 .0000 53m A 實(shí)際以測(cè)量 4 次的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果 : u8 : ×c2 :0.000 25 ~C 4 n 其 = =一每=一 4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度 (1)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 以上各分量好立不相關(guān),按方和根得合成標(biāo)準(zhǔn)不確 定度 = ^// + + ;+u + ;+ :+ ;+‰2 可得 : = 0.04339℃ (2 )擴(kuò)展不確定度 取包含概率 P = 95%,包含因子 k =2 ,擴(kuò)展不確定度為: U = M ×k = 0 .04 339 ×2 = 0 .09 ~C 
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