工业热电阻示值误差测量值得不确定度评定

孙德慧

（海洋石油工程股份有限公司建造公司，天津 300452）

1 引言

测量依据：JJG229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》。

测量方法：采用比较法进行测量。

测量环境：环境温度20±2℃，相对湿度＜85%。

表1 计量标准设备

2 建立数学模型及不确定度来源分析

2.1 数学模型

检定点0℃，测量误差的数学模型：

检定点100℃，测量误差的数学模型：

2.2 不确定度传播率

式中，灵敏系数分别为：

2.3 测量不确定度来源

工业热电阻校准的不确定度评估包括：

2.3.1 标准铂电阻温度计引入的不确定度

标准铂电阻温度计自热效应引入的不确定度；标准铂电阻温度计稳定性引入的不确定度；标准铂电阻温度计Rtp引入的不确定度；数字多用表测量引入的不确定度

2.3.2 测量被测工业铂电阻时引入的不确定度

数字多用表的准确度引入的不确定度；恒温槽垂直温场引入的不确定度；恒温槽水平温场引入的不确定度；被测工业铂电阻重复测量引入的不确定度。

3 标准不确定度评定

以工业热电阻校准为例，分析100℃校准点的测量不确定度。

3.1 标准铂电阻自身引入的不确定度评定

（1）标准铂电阻自热效应引入的不确定度u1

采用B类方法评定。二等标准铂电阻的自热效应，查检定规程为4.0mK，按均匀分布，其扩展不确定度为：

（2）标准铂电阻稳定性引入的不确定度u2

采用B类方法评定。二等标准铂电阻的稳定性，查检定规程为14mK，按均匀分布，可得：

（3）标准铂电阻温度计Rtp引入的不确定度u3；

采用B类方法评定。二等标准铂电阻的Rtp，查检定规程为10mK，按均匀分布，可得：

（4）数字多用表准测量引入的不确定度u4；

3.2 测量被测温度计时引入的不确定度

（1）数字多用表的准确度引入的不确定度u5

采用B类方法评定。测量被测工业铂电阻时，用数字多用表欧姆档进行测量，根据其说明书1000Ω量程误差为±（50ppm*reading+2ppm*range），取其半区间，服从均匀分布。

换算成温度：

（2）恒温槽垂直温场引入的不确定度u6

采用B类方法评定。恒温槽在其温场的最大垂直温差不超过0.02℃，按均匀分布，取k=可得：

（3）恒温槽水平温场引入的不确定度u7

采用B类方法评定。恒温槽在其温场的最大水平温场不超过0.01℃，按均匀分布，取k=ffffe4可得：

（4）被测铂电阻温度计测量重复性引入的不确定度u6

采用A类方法评定。重复性测量数据见表3。

表3 被测铂电阻温度计重复测量数据（Ω）

实际以测量4次的算术平均值作为测量结果：

换算成温度：

4 合成标准不确定度及扩展不确定度

（1）合成标准不确定度

以上各分量独立不相关，按方和根得合成标准不确定度

可得：uc=0.0342℃

（2）扩展不确定度

取包含概率p=95%，包含因子k=2，扩展不确定度为：

[1] JJG229-2010.工业铂、铜热电阻检定规程.

[2] JJF1059.1-2012.测量不确定度评定与表示.