热工仪表校验仪示值误差测量结果的不确定度分析

李继华

（国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春130062）

热工仪表校验仪示值误差测量结果的不确定度分析

李继华

（国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春130062）

介绍热工仪表校验仪的测量方法和示值误差测量需要的设备及数学模型，并对热工仪表校验仪示值误差测量结果的不确定度进行实例分析。

热工仪表校验仪；示值误差；测量结果

热工仪表校验仪是多功能多量程仪表，功能齐全，18种输入输出热工量可以同步运行，同时可以独立操作，实现电源隔离，并不会影响其他操作的质量。最大限度减少示值误差，保证测量结果的准确性，只有这样,才能实现校验测量的重要目标。

1　热工仪表校验仪的测量方法

热工仪表校验仪的校准依据会结合每一个地方的校准规范进行调整，保证校验依据的准确性，进而为示值误差测量结果的准确性提供保障。热工仪表校验仪的示值误差测量程序为：按照示值误差的基本测量方法，将数字多用表的测量端与热工仪表校验仪连接，通过一系列反应，测量出准确结果，并准确读取校验仪表测定显示的数值。在连接过程中要对热工仪表校验仪进行充分的预热，多功能较准器的初始输出值为0。在热工仪表校验仪稳定后，再准确读出热工仪表校验仪的显示数值。最后，根据热工仪表校验仪的度数和多功能校准器的输出值，计算示值误差的测量结果。

2　热工仪表校验仪示值误差测量需要的设备

在示值误差测量中运用热工仪表校验仪，必须准备相应的设备，这些设备包括六位半数字多用表、被控仪表以及多功能校准器。只有按照相应的测量参数准备，才能进行不确定度的测量评定工作，并提高示值误差测量结果的准确性，实现热工仪表校验仪运用示值误差测量的重要目的。每种设备在示值误差测量中的作用不一样，如多功能校准器，将数字多用表的测量端与热工仪表校验仪相连接，测量出准确的结果，最后，根据热工仪表校验仪的度数和多功能校准器的输出值，准确计算出示值误差测量结果。

3　热工仪表校验仪示值误差测量的数学模型

热工仪表校验仪示值误差为：△e=e-eβ，其中△e为示值基本误差，电压档单位为mV，电流档单位为mA，电阻档单位为Ω；e表示的是被校验仪表显示值，电压档与电流档单位与△e一样；eβ表示的是数字多用表测量的电量值，电压档与电流档单位也与示值基本一样。

由热工艺表校验仪示值误差的数字模型可以得到相应的方差公式，其中方差公式的灵敏度系数分别为1和-1，也可以简化合成的标准不确定度公式，将简化公式运用到示值误差测量中，可以得到准确的测量结果，这对提高测量结果的准确性具有极其重要的作用。

根据实例分析发现，不确定度主要来源于三个方面，即被检表的读数、校准源的准确数以及标准源溯源性。其中，被检表读数的灵敏系数为1，概率分布均匀，自由度趋于无限大，标准源溯源性和校准源的准确度的灵敏系数为-1，概率分布呈现正态，自由度同样趋于无限大。

在确定标准但不确定一览表之后，按照相应的标准进行不确定度分量计算，利用热工仪表校验仪进行测量，可以准确测量出直流电压值，再引入标准不确定度分量。而由多功能校准器产生的读数，其不确定度充分体现了热工仪表校验仪的稳定性、重复性。将多功能校准器输出电压设定为一个固定值，就可以得到一组测量数据，再通过方差公式测量出平均值，直到被检表的读数呈现出均匀分布，就表示此时的示值误差测量结果准确。另一方面，也可以将多功能校准器输出的直流电压引入到标准不确定度分量进行计算。绝对不确定度包括稳定性、温度系数以及对外部标准的溯源性。而在多功能校准器的溯源引入到标准不确定分量中，也要注意公式运用的准确性，只有这样，才能保证示值误差测量结果的准确性，实现热工仪表校验仪运用于示值误差测量的目的。

通过不确定度计算可以得知，测量结果有三个不确定度分量，确定被检引入不确定度分两点的地位，促使合成标准不确定度的部分均匀，唯此，能实现自由度趋于无限大的目标。只有保证了示值误差测量结果的自由有效度，才能保证示值误差测量结果的准确性。

4　热工仪表校验仪示值误差测量结果的不确定度实例分析

根据实例分析可以发现，不确定度主要来源于三个方面，即被检表的读数、校准源的准确数以及标准源的溯源性。被检表读数的灵敏系数为1，概率分布均匀，自由度趋于无限大，标准源溯源性和校准源准确度的灵敏系数为-1，概率分布呈现正态，自由度同样趋于无限大。在确定标准不确定一览表之后，按照相应标准进行不确定度分量计算，利用热工仪表校验仪准确测量出直流电压值，再引入标准不确定度分量，而不确定度分量计算也充分体现出热工仪表校验仪的稳定性和重复性。通过不确定度计算得知，促使合成标准不确定度读数分布均匀，保证自由度趋于无限大，使不确定度的示值误差测量结果保持自由有效度。热工仪表校验仪应用于示值误差的不确定度分析，可以有效减少示值测量的误差，进一步提高不确定度的计算结果，所以，在示值误差测量结果的不确定度分析中，应合理应用热工仪表校验仪。

5　结语

将热工仪表校验仪应用于示值误差测量结果的不确定度分析具有十分重要的作用，可以有效减少示值测量的误差，进一步提高不确定度的计算结果，所以，在示值误差测量结果的不确定度分析中，应科学、合理地应用热工仪表校验仪。

［1］徐亚迅.热工仪表校验仪示值误差的测量结果不确定度评定［J］.品牌与标准化，2013，（09）：49-50.

［2］孙兆芹，于勤农，李锋，等.数字温度指示调节仪（配K型热电偶）示值误差测量结果的不确定度评定［J］.中国化工贸易，2011，3（9）：50-51.

TB942

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1674-8646（2015）12-0046-02

2015-09-14

李继华（1974-），女，吉林德惠人，硕士，高级工程师，从事热工仪表检定研究。