温度二次仪表计量标准技术Word格式.docx
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测量(输出)信号
范围t(℃)
最大允许示值
误差(℃)
Cu50
-50≤t<0
02
0≤t<100
0.02
100≤t<150
Pt100
-200≤t<-50
—50≤t<0
0≤t<200
200≤t<400
0.03
400≤t<600
600≤t<800
03
TWX—II特稳式检验仪主要技术指标
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
温度
(20±
5)℃
合格
2
湿度
(45~75)%
3
电源电压
220(1±
1%)V
4
电源频率
50(1±
1%)Hz
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上级社会公用计量标准
标准名称:
数字多用表
多功能标准源
准确度等级:
8位1/2
溯源单位:
宜昌计量检测所
直接比较法
本级社会公用计量标准
计量标准名称:
测量范围:
0-500.0Ω
准确度等级:
02%FS
下级计量器具
工作计量器具:
温度二次仪表
测量范围:
-50~1600℃
准确度等级:
5级,1。
0级
七、计量标准的重复性试验
a)对一块性能稳定的测量范围0—100℃,分辨力为0。
1℃数字温度指示调节仪,在100℃测试点作10次等精度重复性测量
实测结果(℃)xi
xi—x-
(xi—x-)2
100.02
-0.015
0.000225
100。
—0。
005
2.5E-5
04
0.005
2.5E—5
100.04
2。
5E-5
5
05
0。
015
6
100.03
—0.005
7
0.015
000225
8
-0。
9
5E—5
10
—0.015
x—
035
实际标准差s(x)=0。
011℃
即:
s(x)﹤0.04
0.011℃﹤0。
04℃
结论:
s(x)小于测量结果的合成标准不确定度。
b)对一块性能稳定的测量范围0—100℃,分辨力为1℃数字温度指示调节仪,在100℃测试点作10次等精度重复性测量
(xi—x—)2
100.15
002
4E—6
16
008
6。
4E-5
100.16
0.008
100.13
—0.022
0.000484
100.14
—0.012
0.000144
17
018
000324
14
012
000144
18
028
0.000784
100.17
0.000324
12
032
001024
x-
152
实际标准差s(x)=0.019℃
即:
s(x)﹤0.3
0.019℃﹤0。
3℃
结论:
八、计量标准的稳定性考核
a)对一块性能稳定的测量范围0—100℃,分辨力为0.1℃数字温度指示调节仪,在100℃测试点作10次等精度重复性测量,取其平均值,每两个月进行一次测量,共测6次。
结果如下:
测量结果(℃)
测量日期
2011.02.14
2011。
04.13
06。
15
100.05
2011.08。
10.16
12.21
Pmax﹣Pmin﹤U
100。
05﹣100.02=0.03℃﹤U
0.03℃﹤0.08℃
计量标准的稳定性小于计量标准扩展不确定度。
b)对一块性能稳定的测量范围0-100℃,分辨力为1℃数字温度指示调节仪,在100℃测试点作10次等精度重复性测量,取其平均值,每两个月进行一次测量,共测6次。
结果如下:
100.12
13
2011.04.13
24
2011.06.15
2011.08.17
100.22
2011.10。
100.33
12。
21
33﹣100。
12=0.21℃﹤U
0.21℃﹤0.6℃
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
见附件数字温度指示调节仪(配热电阻)示值误差测量结果的不确定度评定
测量依据:
JJG617—1996《数字温度指示调节仪检定规程》,按其中“输入基准法”进行测量.测量环境:
温度(20±
5)℃:
相对湿度45%-75%RH。
测量标准:
用特稳携式校验仪作为测量标准,选用JY821特稳用特稳携式校验仪。
它的主要技术指标如下表:
JY821特稳用特稳携式校验仪主要技术指标表一
-200≤t<—50
被测对象:
配热电阻数字温度指示调节(以下简称仪表)。
总的测量范围从—200℃-800℃,配以不同类型的热电阻,测量范围可以有多种;
仪表的允许误差通常以±
(a%FS+b)表示,其中a可以有0。
1,0.2,0.3,0。
5,1.0几种,FS为仪表的量程,b为仪表的分辨力,以b=0。
1℃和1℃为常见。
本次评定对象为:
a.分辨力为0.1℃的仪表:
规格为pt100分度、测量范围为0—200℃,最大允许误差△d=±
(0。
3%FS+0.1)=±
0.7℃
b.分辨力为0.1℃的仪表:
规格为pt100分度、测量范围为0—600℃,最大允许误差△d=±
5%FS+1)=±
4℃
测量过程
a.按JJG617—1996中“输入基准法”进行检定.在测量范围内选择五个测试点,包括上限值和下限值在内基本均等。
1.分辨力为0.1℃的仪表为0,50,100,150,200℃
2.分辨力为1℃的仪表为0,100,200,400,600℃
b.从下限值开始进行两个循环测量的平均值计算示值误差,作为测量结果.
评定结果的使用
在符合上述条件的情况下,可以根据仪表的分辨力、配用热电阻的类型和测量范围,采用本不确定度评定方法给出相应的评定结果.
数字模型:
△t=td—ts
式中:
△t指仪表的示值误差;
td指仪表的显示值;
ts指标准器电阻示值对应的温度值。
输入量td的标准不确定度评定:
输入量td的标准不确定度来源主要有两部分:
测定重复性和仪表的分辨力。
测量重复性导致的标准不确定度u(td1),u(td1)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。
不同分辨力的仪表具有不同的测量重复性。
A.分辨力为0。
1℃的仪表
在100℃同一个转换点上连续测量10次,得到的测量列100。
02,100。
03,100。
3,100。
03,100。
02,100.05,100。
04,100.05,100。
04℃,平均值为td=100.034℃
单次试验校准偏差为=0。
任选3台同类型的仪表分别在量程的10%、50%、90%附近进行重复性条件下的连续10次测量,共得到九组测量列。
每组测量列分别按照上述方法计算,得到单次试验标准偏差如下表:
测量点
10%FS
50%FS
90%FS
Sj(℃)
0.011
0.010
0.009
010
0.012
合并样本标准偏差=0.011℃
由于λ(s)≤sp/4,因此可以用Sp代替所有的同类仪表的实验标准偏差。
实际测试情况是在重复性条件下连续测量4次,以4次测量的平均值作为测量结果,则可以得到
自由度V1=
B.分辨力为1℃的仪表
按上述方法进行实验,得到的结果为何成样本标准偏差Sp=0。
021℃,由于λ(s)≤sp/4,因此可以Spd代替所有同类仪表的实验偏差.
实际测量=0。
010℃;
自由度V1=81.
仪表分辨力导致的便准不确定度U(td2)
U(td2)采用B类方法进行评定。
由仪表分辨力B导致的示值误差区间半宽为a=b/2;
包含因子K=3—2可靠性90%,自由度为50.因此,a。
分辨力为0。
1℃的仪表:
U(td2)=0.05/k=0。
029℃;
b.分辨力为1℃的仪表:
U(td2)=0.5/k=0。
29℃。
输入量td的标准不确定度U(td)计算
由于td1和td2相互独立,因此,U(td)=Veff=u4(td)/[u4(td1)/V1+u4(td2)/V1]
a.分辨力为0。
1℃的仪表:
U(td2)=0。
030℃V=57;
29℃.V=50。
输入量td的标准不确定度U(ts)的评定
输入量td的标准不确定度主要来源于标准起的示值误差。
温湿度影响和连接导线的影响忽略不计。
用JY821特稳携式校验仪作为标准器时标准不确定度U(ts)采用B类方法评定.根据JY821特稳携式校验仪输出信号的大小和热电阻类型查表1的△。
按均匀分布考虑,U(ts)=|△|/。
结果见下表.JY821特稳携式校验仪检定结果的可靠性为90%,自由度按保守估计取平均值100
U(ts)(℃)
01
0.05
07
本例仪表各测量点的U(ts):
分辨力为0.1℃的仪表:
U(0)=U(50)=U(150)=0。
02,U(200)=0.03(℃);
分辨力为1℃的仪表:
U(0)=U(100)=0.02,U(200)=0.03,U(400)=0。
05,,U(600)=0。
07(℃)。
1、合成标准不确定度的评定
数字模型△t=td—ts
灵敏系数C1=λ△1/λtd=1C1=λ△1/λts=-1
标准不确定度汇总表
标准不确定度分量U(Xj)
不确定度来源
标准不确定度(℃)
Cj
|Cj|U(Xj)(℃)
Vj
U(td)
b=0.1
030
b=1
0.29
57
50
U(td1)
测量重复性
0.006(b=0。
1)
010(b=1)
U(td2)
仪表分辨力
0.029(b=0.1)
29(b=1)
U(ts)
校验仪示值误差
按测量点查{U(ts)}
-1
0.07
100
合成标准不确定度的计算
输入量td和ts相互彼此独立,所以合成标准不确定度可按下式计算:
Uc(△t)=
1.分辨力为0.1℃的仪表Uc(△t)=
Uc(△0)=Uc(△50)=Uc(△100)=Uc(△150)=Uc(△200)=0.04
2.2.分辨力为1℃的仪表Uc(△t)=
Uc(△0)=Uc(△100)=Uc(△200)=Uc(△400)=Uc(△600)=0.3
合成标准不确定度的有效自由度
Veff=u4c(△t)/{[c1u(td)4]/V1+[c2u(ts)4]/V2}
1.分辨力为0。
1℃的仪表Veff=105—143,取整100
2.分辨力为0。
1℃的仪表Veff=57,取整50.
五、拓展不确定度的评定
取置信概率p=95%,按有效自由度Veff查t分布表,
1、分辨力为0。
1℃的仪表k95=t95(50)=2。
01.
2、分辨力为1℃的仪表k95=t95(50)=1。
98.
扩展不确定度U95为U95=k95uc(△t)
六、测量不确定度报告与表示
1、分辨力为0.1℃的仪表:
本例中仪表示值误差测量结果不确定度的报告如下表
数字温度指示调节仪(b=0.1)测量不确定度报告
测量点(℃)
示值误差(℃)
扩展不确定度U95(℃)
包含因子K95
自由度V
0.0
0.12
0.08
2。
50.0
0.04
100.0
-0.11
08
150。
—0.23
200。
-0.42
拓展不确定度U95不大于仪表测量误差的1/5。
2、分辨力为0.1℃的仪表:
数字温度指示调节仪(b=1)测量不确定度报告
1。
1.98
0.6
200.0
1.7
98
400。
600。
2.1
十、检定或校准结果的验证
十一、结论
十二、附加说明
参考资料:
1.JJG617-96《温度二次仪表检定规程》
2.JJG74—2005《工业过程测量记录仪检定规程》
3。
《误差理论与应用》肖明耀著、计量版
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- 温度 二次 仪表 计量 标准 技术