二等铂电阻温度计标准装置建标报告Word文件下载.docx
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工业铂电阻/铜电阻温度计检定装置设备组成示意图1
4、依据的检定规程
JJG229—1998工业铂、铜热电阻
二、测量标准性能
1、测量范围
0℃~419.527℃。
2、扩展不确定度
评定点:
Pt1000℃:
U0=23mK(k=2)
100℃U100=30mK(k=2)
三、构成测量标准的测量器具及配套设备
测量器具
名称
型号规格
出厂编号
生产国
别厂家
研制或购进时间
测量范围
允许误差
极限
校准(检定)
机构
时间
证书号
二等标准铂电阻温度计
N866
2005年
(0~419.527)℃
U=(~6.8)mK
304所
2006.10.18
20069191
配套设备
数字多用表
34420A
42001317
(0~1000)Ω
±
(0.006%x+0.0002%xm)
221厂
理化计量中心
2006.05.10
20060551
低电势扫描器/控制器
TZ·
SC-03
A2043073
≤0.4μV
2006.05.19
20060511
冰点槽
RTS-60
16499
(-60~95)℃
0.01℃
2006.05.16
20060523
油槽
HTS-300A
80001614
2002年
(95~300)℃
20060521
兆欧表
ZC25-4
7-0803
(0~1000)MΩ
10%
0301校准实验室
2006.07.17
20060021
四、检定人员
姓名
技术职称
从事本专
业年限
检定专业项目
检定员
证号
五、校准(检定)环境条件
项目名称
要求
实 际 情 况
温度
(15~35)℃
湿度
<80%RH
(35~75)%RH
介质
无腐蚀有害气体
六、测量标准不确定度的评定
1、输出量
二等标准铂电阻温度计检定装置分别测出被检工业铂热电阻/铜热电阻温度计在0℃/100℃或300℃温度点上的电阻值Ri(t℃),查表计算得出分度偏差,从而判定其合格与否。
2、输出模型
R(t)=Ri-(dR/dt)×
Δt
式中:
Ri——被检热电阻在温度ti时的电阻值(Ω);
dR/dt——温度ti时电阻变化率(Ω/℃)。
Δt——Δt=
3、不确定度来源
3.1二等标准铂电阻温度计的分度传递引入的标准不确定度u1
3.2标准铂电阻温度计不稳定引入的标准不确定度u2
3.3电测设备引入的标准不确定度u3
3.4冰点槽和油槽不均匀温场引入的标准不确定度u4
3.5测量重复性引入的标准不确定度u5
4、标准不确定度的评定
4.1二等标准铂电阻温度计的分度传递引入的标准不确定度u1
二等标准铂电阻温度计的传递标准,其符合正态分布。
二等标准铂电阻温度计在0℃时的不确定度为0mK;
100℃时的不确定度为6.8mK。
取置信水平为0.99,k=2.58。
则:
0℃:
u1=0(mK);
100℃:
u1=6.8/2.58=2.64(mK)
4.2二等标准铂电阻温度计不稳定引入的标准不确定度u2
二等标准铂电阻温度计在0℃时为6mK,100℃时为4.65mK,其符合正态分布。
取置信
水平为0.99,k=2.58
u2=6/2.58=2.32(mK);
100℃:
u2=4.65/2.58=1.80(mK)
4.3电测设备引入的标准不确定度u3
数字多用表34420A测量电阻档100Ω,测量精度为:
Δ=±
(0.0060%×
读数+0.0002%×
量程);
二等标准铂电阻温度计阻值分别为R(0℃)=25Ω、R(100℃)=35Ω,分别代入得出0℃、100℃测量精度为:
0.0017Ω、±
0.0023Ω。
而标准电阻温度计在0℃的(dR/dt)=0.0999Ω/℃、100℃的(dR/dt)=0.0969Ω/℃
假设为均匀分布,包含因子取k=
,则:
0℃:
u3=(
)/
=9.8(mK);
100℃:
=13.7(mK)
4.4冰点槽和油槽不均匀温场引入的标准不确定度u4
冰点槽水平温差≤0.01℃,按B类评定,假设为均匀分布,区间半宽度a=5mK,
油槽水平温差为≤0.01℃,按B类评定,假设为均匀分布,区间半宽度a=5mK,包含因子取k=
,则此项的标准不确定度,
0℃u4=5/
=2.89(mK)、100℃u4=5/
=2.89(mK)
4.5测量重复性引入的标准不确定度u5
序号
Xi
Xi-
(Xi-
)2
1
24.9494
0.0015
2.25×
10-6
2
24.9481
0.0002
0.04×
3
24.9486
0.0007
0.49×
4
24.9474
-0.0005
0.25×
5
24.9468
-0.0011
1.21×
6
24.9472
-0.0007
24.9479
4.73×
检定点:
0℃。
取六次测量,按贝塞尔公式计算得出标准不确定度:
单位:
Ω。
u5=
=
=0.397×
10-3(Ω)/0.0999(Ω/℃)=4mK
检定点:
100℃。
测量6次,按贝塞尔公式计算得出标准不确定度:
34.6962
0.0012
1.44×
34.6944
-0.0006
0.36×
34.6935
-0.0015
2.25×
34.6952
0.04×
34.6947
-0.0003
0.09×
34.6958
0.0008
0.64×
34.6950
4.82×
=0.4×
10-3(Ω)/0.0969(Ω/℃)=4.1mK
5、合成标准不确定度uc
uC=(u12+u22+u32+u42)1/2
0℃时:
uC=11.2(mK)100℃时:
uC=14.9(mK)
6、扩展不确定度U
取置信概率p=0.95,查t分布表k=2则:
U=kuC、
U=23(mK)100℃时:
U=30(mK)
七、测量标准重复性
测量标准的重复性用实验标准偏差sn(E)表征。
选择一只工业A级铂电阻,Pt100、编号为2#,分别在0℃、100℃点重复测量n=6次,得到6个观测值Ei见下表:
测量点:
0℃单位:
Ω
Ei(Ω)
Ei-
(Ei-
99.9960
-0.0008
0.64×
99.9979
0.0011
99.9961
99.9971
0.0003
0.09×
99.9965
99.9970
99.9968
Σ(Xi-X)2
2.87×
则:
sn(E)=(2.87×
10-6/5)1/2=0.0075(Ω)/0.3910(Ω/℃)=2.0(mK)
(被检铂电阻在0℃的(dR/dt)=0.3910Ω/℃)
而
2uc/3=(7.5mK)则:
sn(E)<2uc/3,符合标准的要求。
100℃单位:
138.4872
138.4894
138.4906
0.0027
7.29×
138.4912
0.0033
10.89×
138.4862
-0.0017
2.89×
138.4828
-0.0051
26.01×
138.4879
49.82×
sn(E)=(49.82×
10-6/5)1/2=0.0032(Ω)/0.3790(Ω/℃)=8.4(mK)
(被检铂电阻在100℃的(dR/dt)=0.3790Ω/℃)
2uc/3=(9.9mK)则:
八、测量标准稳定性
测量标准的稳定性用实验室标准偏差sm(E)表征,选取一只工业A级铂电阻,分度号为:
Pt100,编号:
2#,每隔3个月考核一次,每次测量n次(n=6),分别计算测量平均值
n,共考核m(m=4)个月,计算m个平均值
m,计算出
m的实验室标准偏差作为长期稳定性数据,
评定点0℃,列表如下:
第一次
第二次
第三次
第四次
99.9962
99.9982
99.9975
99.9966
99.9954
99.9976
99.9972
99.9959
99.9980
99.9964
99.9957
99.9984
99.9974
99.9963
99.9973
ni
99.9978
99.9969
m
99.9869
Sm=〖
(
ni-
m)2/m-1〗1/2=0.0007Ω/0.3910(Ω/℃)=1.8mK<uc(11.2mK)
本标准装置稳定性符合要求。
评定点100℃,列表如下:
138.4948
138.4968
138.4952
138.4953
138.4962
138.4975
138.4944
138.4955
138.4983
138.4936
138.4950
138.4938
138.4964
138.4967
138.4942
138.4960
138.4943
m)2/m-1〗1/2=0.0007Ω/0.3790(Ω/℃)=1.8mK<uc(14.9mK)
九、测量标准不确定度的验证
该检定装置的标准不确定度评定后,对得到的合成标准不确定度uc进行验证,验证方法:
采用传递比较法。
选取一只工业A级铂电阻、编号3#,进行测量标准不确定度的验证。
选取评定点为:
0℃、100℃。
本套检定装置检定结果:
y=R(0℃)=99.9986Ω、0302校准实验室检定结果y0=100.0061;
∣y-y0∣=0.0075Ω/0.3910(Ω/℃)=19.2mK<U[23(mK)]。
100℃:
y=R(100℃)=138.4523℃、0302校准实验室检定结果y0=138.4598Ω;
∣y-y0∣=0.0075/0.3790(Ω/℃)=19.8mK<U(30(mK))。
本检定装置的测量标准不确定度验证结果关系式成立,从而验证了uc值的合理性。
十、结论
根据对测量标准不确定度的评定和验证,本测量标准的性能符合JJG229—1998工业铂、铜热电阻检定规程的技术要求,可开展相应工业铂、铜热电阻的检定工作。
十一、附录
JJG229—1998工业铂、铜热电阻
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- 关 键 词:
- 二等 铂电阻 温度计 标准 装置 报告