热电偶不确定度评定实例.docx

工作用镣铭一镣硅热电偶测量结果的不确定度评定
1概述
1 . 1测量依据：JJG351 — 1996《工作用廉金属热电偶检定规程 〉〉。
1 . 2测量环境条件：温度（ 23 士 5 ） C ；湿度（45 -75 ） % RH。
1 .3测量标准及其主要技术要求
二等标准钳佬10-钳热电偶，锌、铝、铜三凝固点温度的分度值的扩展不确定度 C - 1 . 0 C
置信概率0 .99。
数字电压表为Keithley2000 数字万用表，其允许误差为土（ %x示值+% X量程）（1年）。
1 .4被测对象及其主要性能
II级工作用镣铭-镣硅热电偶，在300-1100 C范围内误差不超过 C或士 %。
现以1000 C测量情况为例分析不确定度。
1 .5测量参数与简单测量方法
工作用镣铭-镣硅热电偶在300-1100 C间的热电动势是由其测量端在所需测量温度点、 参考端0 C的热
电动势与二等标准钳佬10-钳热电偶在相同温度点的热电动势以及标准偶、被测偶微分热电动势得到的。
用数字电压表可分另U测量被测和标准热电偶在各测量温度点附近温度点（ t'的热电动势e被（t'）和e标
（t））曲e标（t'与已知的标准热电偶在各测测量温度点 （标（t） , t）的分度值E标（t）以及微分热电动势 s t,由
可计算出测量时实际温度与所需测量温度点的差值么 及e被（t'进一 △ t、被测偶微分热电动势 s被（t）以
步计算出被测偶在所需测量温度点的热电动势 e被（t）。
. . E 标（t） e 标（t） <
e 被 t） = e 被 t （t）
s 标（t）
2数学模型
式中：e被（t ）--被测热电偶在需测量温度点 t的热电动势；
e被（t '）--被测热电偶在测量时（温度为 t '的热电动势；
E标（t ）--标准热电偶在需测量温度点 t的分度值；
e标（t '）--标准热电偶在测量时（温度为 t'的热电动势；
s标（t ）、s被（t ）--标准、被测热电偶在需测量温度点 t的微分热电动势；
3输入量的标准不确定度评定
3 . 1输人量e被（t '）的标准不确定度u （e被）的评定
输人量e被（t '）的标准不确定度u （ e被）不确定度来源于被测热电偶测量不重复性、数字电压表测 量误差、
检定炉温场分布不均、测量回路寄生电势以及热电偶参考端温度不均。
3 . 1 . 1标准不确定度u （ e被1）的评定
输人量e被（t '）的标准不确定度u （ e被1 ）不确定度来源于被测热电偶测量不重复性， 采用A类
方法进行评定。
因在任一温度点测量时，被测偶重复性情况类似，故对其在任一温度点 e被（t '）进行重复测量情况
的分析，可代表其在其他温度点的测量重复性情况的分析。
将一支n级镣铭一镣硅热电偶用一支二等标准车白佬 10 一钳热电偶作标准对它在 1000 ° c的热电
动势进行重复 10 次测量，测得数据为 41 . 320,41 . 320,41 . 321 , 41 . 322,41 . 322,41 . 322,41 . 323 ,
2
: e 被（t'） e 被
单次实验标准差为： ＜：.,-
同样方法，将另 5支n级镣铭一镣硅热电偶分别用 5支二等标准钳佬 10 一钳热电偶作标准，分
别对它们在1000 C的热电动势进行重复测量, 获得5组数据的单次实验标准差分别为 S2=
S3= ; s 4 = ; s 5= ; s 6 =
则：。
实际测量时，测量次数为 4次，以测得值的平均值为测量结果。则该结果的标准不确定度为

Sp
u （e 被）=u
（e 被）=—
Vk <4
标准不确定度u （e被1）自由度为： 被1m （n 1 ） =54 3 . 1 . 2 标准不确定度u （ e被2）的评定
标准不确定度u （e被2 ）由数字电压表测量误差引起，采用 B类方法进行评定。
根据数字电压表技术指标： 检定后1年内其示值误差为土 （ %＜示值+% X量程），在1000 C
点土（ %＜ +% X 100 ） = 土 。在区间内可认为均匀分布，覆盖因子 k被2= .. 3 ,标准
不确定度
（e 被 2） =
3
估计u （e被2）,则自由度被2=50o
3 . 1 . 3标准不确定度u
（e被3 ）的评