1、概述
(1)測量依據:根據 JJG351—1996《工作用廉金屬熱電偶》檢定規程。
(2)測量用標準器:二等標準鉑銠 10- 鉑熱電偶主要配套設備:VSTR- 99 熱電偶檢定裝置KEITHLEY2000 數字多用表標準電阻。
(3)被測對象:工作用K 型熱電偶。
2、測量方法
將二等標準熱電偶與被檢工作用 K 型熱電偶置于檢定爐中,用熱電偶自動檢定裝置采用雙極比較法在 500℃點進行檢定。
3、檢定過程要求
檢定爐實際溫度偏離檢定點溫度小于 5℃;檢定爐內最高均勻溫場任意兩點溫差不大于 1℃;測量時爐溫變化不大于±0.25℃;冰點恒溫器內溫度為(0.0±0.1)℃;數字電壓表要求的環境溫度為(23±5)℃。標準偶及主要配套設備均經檢定合格并處于有效期內。
4、各分量標準不確定度評定
(1)二等標準熱電偶在500℃帶來標準不確定度u(e標)
①標準器分度結果帶來的不確定度 u(e標證)。二等標準熱電偶檢定合格后,鋅點、鋁點和銅點熱電動勢值標準不確定度分別為:2.24μV、2.42μV、4.58μV。
②二等標準熱電偶年穩定性引入的不確定度u('e)。二等標準熱電偶的年穩定性不超過±10μV,按正態分布考慮,包含因子取 k=3,半寬度 a 為10μV,則標準不確定度為:u('e)=10/ 3=3.34μV
③在三固定點上標準器帶來的不確定度 u('e標)。在三固定點上標準器帶來的不確定度 u'('e標),是由二等標準熱電偶測量結果不確定度與年穩定性因素綜合引起的:
經計算:在鋅點、鋁點和銅點標準器帶來的標準不確定度分別為:4.03μV、4.13μV、5.67μV。
④二等標準熱電偶在 500℃帶來標準不確定度u(e標)。根據二等標準熱電偶在(300~1100)℃間,任意溫度熱電動勢的不確定度為:
△e標 Zn、△e標 Al、△e標 Cu為標準熱電偶在三個固定點的熱電動勢與對應固定點參考函數差值的標準不確定度。
計算得 500℃的標準不確定度:u(e標)=3.84μV
(2)二等標準熱電偶在 500℃校準時重復性引起的不確定度 u(A標)
在標準裝置正常的工作條件下,二等標準熱電偶對鎳鉻 - 鎳硅熱電偶 500℃點進行校準,標準熱電偶重復進行6 次測量數據如下:
(3)被校熱電偶重復性引起的不確定度 u(A被)
在標準裝置正常的工作條件下,對鎳鉻 - 鎳硅熱電偶在 500℃校準,其重復進行 6 次測量數據如下:
對于被校鎳鉻 - 鎳硅熱電偶,測量設備使用的數字多用表 KEITHLEY2000,在 (0~100)mV 的準確度為±(0.005%rdg+0.003%F.S),在測量 500℃時,數字多用表KEITHLEY2000 的允許基本誤差為:±4.032μV,按均勻分布考慮,半寬度 a 為 4.032μV,則電測設備引起的標準不確定度為:
(5)掃描開關寄生熱電勢帶來的不確定度
轉換開關最大寄生熱電勢應小于 1μV,按均勻分布考慮,得到此項的標準不確定度為:
(6)檢定點爐溫變化波動引起的不確定度
爐溫變化的影響取 0.25℃/2=0.12℃,按均勻分布考慮,得到此項的標準不確定度為:
(7)爐溫均勻性帶來的不確定度
檢定爐最高均勻溫場內任意兩點溫差不大于 1℃,按均勻分布考慮,半寬度 a為 0.5℃,得到此項的標準不確定度為:
(8)參考端零點帶來的不確定度
被檢熱電偶參考端(0.0±0.1)℃,按均勻分布考慮,得到此項的標準不確定度為:
(9)補償導線帶來的不確定度
5、合成不確定度 u(e)
6、擴展不確定度
取 k=2,U=k·u(e)=2×14.56=29.12μV(相當于 0.68℃)
7、報告
用二等鉑銠 10- 鉑熱電偶作標準,采用雙極法來校準工作用廉金屬熱電偶時,其擴展不確定度為 0.68℃(k=2)。