工業(yè)鉑電阻測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

【摘 要】本文分別從二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的分度傳遞引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)不穩(wěn)定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、電測(cè)設(shè)備引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、冰點(diǎn)槽和油槽不均勻溫場(chǎng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分析評(píng)定了工業(yè)鉑電阻測(cè)量結(jié)果的不確定度。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)；鉑電阻；均勻度；重復(fù)性；不確定度

1.輸出量

二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)檢定裝置分別測(cè)出被檢工業(yè)鉑熱電阻/銅熱電阻溫度計(jì)在0℃/100℃或300℃溫度點(diǎn)上的電阻值Ri（t℃），查表計(jì)算得出分度偏差，從而判定其合格與否。

2.輸出模型

R（t）=Ri-（dR/dt）×Δt

式中：Ri——被檢熱電阻在溫度ti時(shí)的電阻值（Ω）。

dR/dt——溫度ti時(shí)電阻變化率（Ω/℃）。

Δt——Δt=

3.標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

3.1二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)分度傳遞引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1

二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)，其符合正態(tài)分布。二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的不確定度為0mK；100℃時(shí)的不確定度為6.8mK。取置信水平為0.99，k=2.58。

則：0℃：u1=0（mK）； 100℃：u1=6.8/2.58=2.64（mK）

3.2二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)不穩(wěn)定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2

二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)為6mK，100℃時(shí)為4.65mK，其符合正態(tài)分布。取置信水平為0.99，k=2.58

則：0℃：u2=6/2.58=2.32（mK）； 100℃：u2=4.65/2.58=1.80（mK）

3.3電測(cè)設(shè)備引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3

數(shù)字多用表34420A測(cè)量電阻檔100Ω，測(cè)量精度為：

Δ=±（0.0060%×讀數(shù)+0.0002%×量程）；二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)阻值分別為R（0℃）=25Ω、R（100℃）=35Ω，分別代入得出0℃、100℃測(cè)量精度為：±0.0017Ω、±0.0023Ω。

而標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)在0℃的（dR/dt）=0.0999Ω/℃、100℃的（dR/dt）=0.0969Ω/℃。

假設(shè)為均勻分布，包含因子取k=，則：

0℃：u3=（）/=9.8（mK）；100℃：u3=（）/=13.7（mK）。

3.4冰點(diǎn)槽和油槽不均勻溫場(chǎng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4

冰點(diǎn)槽水平溫差≤0.01℃，按B類評(píng)定，假設(shè)為均勻分布，區(qū)間半寬度a=5mK。

油槽水平溫差為≤0.01℃，按B類評(píng)定，假設(shè)為均勻分布，區(qū)間半寬度a=5mK，包含因子取k=，則此項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

0℃u4=5/=2.89（mK）、 100℃u4=5/=2.89（mK）。

3.5測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5

檢定點(diǎn)：0℃。取六次測(cè)量，單位：Ω。

Xi：24.9494、24.9481、24.9486、24.9474、24.9468、24.9472，貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

則：u5===0.397×10-3（Ω）/0.0969（Ω/℃）=4.0mK。

檢定點(diǎn)：100℃。取六次測(cè)量，貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度：?jiǎn)挝唬害浮?/p>

Xi：34.6962、34.6944、34.6935、34.6952、34.6947、34.6958，貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

則：u5===0.4×10-3（Ω）/0.0969（Ω/℃）=4.1mK

4.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

uC=（u12+u22+u32+u42）1/2

0℃時(shí)：uC=11.2（mK）100℃時(shí)：uC=14.9（mK）

5.擴(kuò)展不確定度U

取置信概率p=0.95，查t分布表k=2 則：U=kuC、

0℃時(shí)：U=23（mK） 100℃時(shí)：U=30（mK） [科]