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一體化溫度變送器示值誤差測量值的不確定度評定
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一體化溫度變送器示值誤差測量值的不確定度評定

時間:2017-10-19

          1 概 述 1.1 測量依據:JJF1183 —2007((溫度變送器校準規范》。 1.2 測量方法 :采用 比較法進行測量 。 1.3 測量環境 :環境溫度 20~C ±2℃ ,相對濕度 < 85% 。 1.4 測量標準 : 表 1 計量標準設 備 2 建立測量模型及不確定度來源分析 2.1 測量模型 根據校準規范,用 比較法校準溫度變送器時,其計算 公式為 : 一 r , 一 1 AI,= 一I ( — o)+,0 l m J 式 中:△ 一被校變送器被校點的測量誤差 ,m A ; 一 被校變送器被校點實際輸 出的平均值 ,m A ; , 一被校變送器的輸出量程 ,m A ; £ 一被校變送器 的輸入量程 ,oC ; ,n一被校變送器的輸 出理論下限值 ,m A ; 一 二等標準鉑電阻測得的平均溫度值 ,℃; to一被校變送器輸入范圍的下限值 ,℃ 。 2.2 不確定度傳播率 2 (△,f) = c2 1 ( ) + c2 2 。(t—to) 靈敏系數分別為 : OA I, , OA I, lm C1 t0q壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
         2 1 2.3 測量不確定度來源 2.3.1 標準鉑電阻溫度計引入的不確定度 : (1)標準鉑 電阻溫度計 自熱效應引入的不確定度 ; (2 )標準鉑 電阻溫度計穩定性引入的不確定度;(3 )標準 鉑電阻溫度計 引入的不確定度 ;(4 )數字多用表準測 量引入的不確定度 。 2.3.2 被測溫度變送器引入的不確定度 : (1)數字電流表的準確度引入的不確定度 ;(2 )數字 電流表的分辨力引人 的不確定 度 ;(3 )恒溫槽溫場非常大 溫差引入的不確定度 ;
 
         (4 )恒溫槽水平溫差引入 的不確 定度 ;(5)被測溫度變送器重復測量值引入的不確定度 。 3 不確 定度評 定 以溫度變送 器校準為例 ,分析 150 oC 校準點 的測量 不確定度 。 3.1 標準鉑電阻 自身引入的不確定度評定 (1)標準鉑 電阻 自熱效應引入的不確定度 , 采用 B 類方法評定。二等標準鉑電阻的 自熱效應 , 查檢定規程為 4i n K ,按均勻分布 ,其擴展不確定度為 : U 1 : 4 — _ m = =_ K : 0.002 31~C √3 (2)標準鉑電阻穩定性引人的不確定度 “ 采用 B 類方法評定。二等標準鉑 電阻的穩定性 ,查 檢定規程為 18m K ,按均勻分布 ,可得 : U 2 : — 1 — 8 = m - K :0.0 10 39 ~(: 03 (3) 標準鉑電阻溫度計 R 。引入的不確定度 u, 采用 B 類方法評定。二等標準鉑 電阻的 R 查檢定 規程為 10m K ,按均勻分布 ,可得 : U 3 : — 10 — m K :0.0057 7 ~C √3 一體化溫度變送器示值誤差 馴量值 的不確定度 評定 (4 ) 數字多用表引入的不確定度 1L 采用 B 類方法評定。R 由數字多用表測量,而 : 直接引用檢定證書 中給 出的值 時的不確定度評 估 = R ;,由于 和 是用不同電測設備測得,測量誤 差之間互不相關 。因此 ,d 可用方差合成 的方法得到 : (等 ( 【毒(Q 舢1)]。 + tp * R ,p ; 】 At = 10m K 為檢定周期 內 的穩定性。按照上述 得到得 測量的非常大誤差,可按均勻分布估算 11"4 : — ~ / — 0 — . — 0 — 0 — 0 — 2 — 0 — 2 — — + — 0 — . = 0 =_ 0 — 0 — 0 — 6 2 :3 1.47 m K :0.03 14 7 ~C 0.00381 43 3.2 測量被測溫度變送器時引入的不確定度 (1)數字電流表引入的不確定度 采用 B 類方法評定。根據數字 電流表說 明書 30m A 量程誤差 為 ±(0.02% } reading + 0.003% $ range ),取 其半區間,按均勻分布,取 k = 可得 : u : X C 2 — — — — — — — 一 = 0.02 652 oC 其 = 一 一 
 
         (2 )恒溫槽溫場的非常大溫差引入的不確定度 采用 B 類方法評定 。恒 溫槽 在其 溫場的非常大垂直 溫差不超過 0.02~C ,按均勻分布 ,取 = ,可得 : /d,6 : O — . — 0 — 2 _=_ ~(2 :0.005 774 ~C 2 √3 (3 )恒溫槽溫場 的水平溫差引入的不確定度 采用 B 類方法評 定。恒溫槽在其溫場 的非常大水平 溫差不超過 0.01~C ,按均勻分布 ,取 k = 可得 : u,: :0 .0 02887 ~C ‘ 2 √3 (4 )被測溫度變送器測量重復性引入的不確定度 u 采用 A 類方法評 定。被校溫度 變送器示值重復性 測量數據見表 2 : 表 2 被測溫度變送器重復測量數據 (mA ) t 20.00l1 20.00l2 20.00l1 加.0012 20.00l1 20.00I2 2n 00I】2n 00I2 2n 00U 20.00l2 計算試驗標準偏差 : : √墨 1 0 』 一 = 0 .0000 53m A 實際以測量 4 次的算術平均值作為測量結果 : u8 : ×c2 :0.000 25 ~C 4 n 其 = =一每=一 4 合成標準不確定度及擴展不確定度 (1)合成標準不確定度 以上各分量好立不相關,按方和根得合成標準不確 定度 = ^// + + ;+u + ;+ :+ ;+‰2 可得 : = 0.04339℃ (2 )擴展不確定度 取包含概率 P = 95%,包含因子 k =2 ,擴展不確定度為: U = M ×k = 0 .04 339 ×2 = 0 .09 ~C 
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