工作用廉金属热电偶检定装置建标技术报告文档格式.docx

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通过计算机对数字多用表的功能、量程、采样速率等进行控制，以及将炉温的调节、控制信息传送给低电势扫描开关、控温仪，达到在检定点精确控温，数据采集，并自动完成数据处理，有关测试结果及检定证书自动存盘并可打印输出。

检定采用双极比较法。

三、计量标准器及主要配套设备

计

量

标

准

器

名称

型号

测量范围

不确定度或

准确度等级或

最大允许误差

制造厂及

出厂编号

检定或

校准机构

检定周期或复校间隔

标准铂铑10-铂热电偶

S

（300～1300）℃

二等

1年

标准铂电阻温度计

WZPB-2

（-189.3442～419.527）℃

2年

数字多用表

2010

电阻:

10Ω～100MΩ

直流电压:

100mV～1000V

电阻：

±

（1500ppm·

rdg+4ppm·

F.S）

直流电压：

（41ppm·

rdg+6ppm·

主

要

配

套

设

备

热电偶检定炉

DTL-600

（300～1200）℃

控温稳定度＜0.4℃/10min

制冷恒温槽

DTS-40

（-40～+100）℃

温度波动度：

0.01℃；

温度均匀度：

（水平≤0.01℃，垂直≤0.02℃）

恒温油槽

DTS-300

（70～300）℃

零度恒温器

DTBH-01

0℃

精度：

0℃±

0.1℃

多通道低电施扫描器

DTZ-01

-------

--------

-----

四、计量标准的主要技术指标

1.标准铂电阻温度计型号：

SPK-450测量范围：

（-189.3442～419.527）℃精确度等级：

2.数字多用表型号：

2002测量范围：

100nΩ～1GΩ最大允许误差：

（17ppm•rdg+4ppm•F.S）

3.热电偶检定炉2个型号：

DTL-600测量范围：

（300～1200）℃控温稳定度：

＜0.4℃/10min

4.制冷恒温槽型号：

DTS-40测量范围：

（-40～+100）℃

（水平≤0.01℃，垂直≤0.02℃）

5.恒温油槽型号：

DTS-300测量范围：

（70～300）℃

6.零度恒温器型号：

DTBH-01精度：

（0±

0.03）℃

五、环境条件

序号

项目

要求

实际情况

结论

1

温度

（20±

5）℃

4）℃

合格

2

湿度

≤80%RH

≤75%RH

3

4

5

6

六、计量标准的量值溯源和传递框图

上一级计量器具

本单位计量器具

下一级计量器具

七、计量标准的重复性试验

选一支稳定的热电偶，分度号为K型编号2524，用该标准器在其1000℃点，在相同的条件下重复测量10次，数据如下：

项目

次数

Xi（mV）

41.1172

41.1142

41.1163

41.1156

41.1177

41.1150

7

41.1154

8

41.1148

9

41.1162

10

41.1175

mV

=1.2μV

测量值的单次实验标准差si小于不确定度评定中合成标准不确定度uc=4.6μV，故重复性符合要求。

八、计量标准的稳定性考核

选一支稳定的热电偶，分度号为K型编号2524，每隔2个月测量一次其1000℃的电势值10次，并取其平均值共进行4次测量，数据见下表：

日期

2017年7月14日

2017年9月15日

2017年11月16日

2018年1月15日

电势值x（mV）

41.11599

41.11584

41.11509

41.11554

其变化量xmax-xmin=0.90μV≤测量标准不确定度4.6μV，所以该标准装置的稳定性符合要求。

九、检定或校准结果的测量不确定度评定

1、测量依据：

JJG351—1996《工作用廉金属热电偶检定规程》

2、测量标准及其主要技术要求

测量标准：

二等标准铂铑10-铂热电偶，型号：

S，测量范围：

（300～1300）℃

电测设备：

数字多用表，型号：

2010，测量范围：

10Ω～100MΩ,直流电压:

100mV～1000V，最大允许误差：

（1500ppm•rdg+4ppm•F.S）,直流电压：

（41ppm•rdg+6ppm•F.S）。

3、测量方法

选用一支Ⅱ级的K型的镍铬-镍硅热电偶（编号2524）,将标准偶和被检偶同置于检定炉最高均匀温场中心，其参考端通过补偿导线插入零度恒温器中，待温度满足检定要求时，数字多用表自动测量标准与被检偶的热电势值，由标准偶的热电势值求出实际温度，进而通过计算求出被检偶在该检定点的热电势值，该值与检定点对应的热电势之差，即为被检偶在该检定点以电势值表示的误差，最后换算为温度值。

4、数学模型

E被=E´

被+（E标-E´

标）*S被/S标

式中：

E被---被检偶在某检定点上的热电势，mV；

E´

被、E´

标---分别表示被检偶、标准偶在某检定点温度下，测得的热电势算术平均值；

E标---标准偶证书上某检定点温度的热电势，mV；

S被/S标---分别表示被检偶、标准偶在某检定温度下的微分热电势，mV。

5、标准不确定度分量的来源

5.1、整套系统的重复性引入的标准不确定度u1；

5.2、电测设备引入的不确定度u2;

5.3、参考端温度引入的不确定度u3;

5.4、炉温波动引入的不确定度u4;

5.5、低电势扫描开关寄生电势引入的不确定度u5;

5.6、标准器引入的标准不确定度u6。

6、输入量标准不确定度的评定

6．1、整套系统的重复性引入的标准不确定度u1

由于A类不确定度由检定数据决定，所以必须有检定数据才能统计结果。

下面给出1000℃点的检定结果（单位：

mV）

结果x

41.1151

41.1152

41.1153

41.1147

41.1160

=41.11554mV

=0.75μV

u1=si=0.75μV

6．2、电测设备引入的不确定度u2

数字万用表，在使用范围100mV档其测量误差为0.0037%RD+0.0009%FS

u2=（41.11554mV×

0.0037%+100mV×

0.0009%）mV

=2.4μV

6.3、参考端温度引入的标准不确定度u3

测量时采用0℃参考端，参考端零度恒温器的温度偏差为（0±

0.1）℃,则0.1℃即有3.9μV的偏差（对于S分度的热电偶）按正态分布，则

u3=3.9/3μV=1.3μV

6.4、炉温波动引入的不确定度u4

炉温波动不超过0.4℃/min，而自动检定时系统采数迅速，一般2min内可以测毕。

即温度波动半区间为0.4℃，并按正态分布估计，则

u4=（11.54μV/℃×

0.4℃）/3=1.5μV。

6.5、电势扫描开关寄生电势引入的标准不确定度u5

电势扫描开关对每个触点寄生热电势不大于0.4μV，，均匀分布，故

u5=0.4/

μV=0.23μV

6.6、标准器引入的标准不确定度u6

根据检定规程与标准器报告，在定义点上的稳定性波动小于10μV，按正态分布取k=3，故

u6=10/3μV=3.3μV

7、合成标准不确定度的计算uc

由于各分量灵敏度系数均为1且互不相关,故:

uc=

=

μV

=4.6μV

换算为温度如下：

uc=4.6μV/11.54μV/℃=0.40℃

8、扩展不确定度U

取不确定度系数k=2，得

U=2uc=2×

0.40℃=0.8℃（k=2）

十、检定或校准结果的验证

选用一支性能稳定的镍铬-镍硅热电偶（型号：

WRFK型，分度号：

K，编号2524），用本所标准装置检定数据和@@省计量科学研究院检定数据进行比对，比对结果如下表：

检定温度：

1000℃

检定单位

@@市质量计量监督检测所/a

@@省计量科学研究院/b

修正温度（℃）

-2.2

-1.9

不确定度（℃）

U=0.8℃（k=2）

U=0.5℃（k=2）

修正温度差值｜ya-yb｜=0.3℃≤

=0.94℃，符合要求。

十一、结论

经过对本检定装置标准不确定度的评定和验证，本检定装置合成标准不确定度、扩展不确定度、重复性考核、稳定性考核均符合开展JJG351—1996《工作用廉金属热电偶检定规程》，JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》的要求，可开展检定工作。

十二、附加说明

技术规范：

JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》