校驗儀檢定配熱電阻數字溫度二次儀表不確定度探析

邵永強

摘 要 本文對于配熱電阻所進行的校驗儀檢定數字溫度的二次儀表存在的不確定度給出了一種總的來說比較為具體的一種評定方式，希望能夠為相關檢定員在從事檢定工作的過程中提供所需要的指導以及有益的參考。

關鍵詞 校驗儀;配熱電阻;不確定度

引言

數字溫度二次儀表當前進行配備其自身的傳感部件，其中有很多都是屬于熱電耦式以及熱電阻式這樣的兩種形式。本文主要對于熱電阻式的這種數字溫度的二次儀表存在所具備的不確定性給予有關的校驗儀的檢定并且對其實際的評定給予分析和研究。

1配熱電阻進行校驗儀的相關檢定概述

1.1 對配熱電阻完成檢定的一種測量依據

檢定所參照的標準是JJG 617-1996《數字溫度指示調節儀檢定規程》，此國家標準規程可檢定校準配熱電偶及配熱電阻多種型號的二次儀表。

1.2 對配熱電阻完成檢定所必需的測量條件

濕度其需要為（45～75）%RH，溫度則需要保持在（20±5）℃。

1.3 對配熱電阻完成檢定的測量標準

檢定設備是CONST316型的一種熱工儀表所進行的校驗儀，其產生的誤差范圍有著非常嚴格的規定，其中的電阻測量值存在的誤差需要保持在0.005Ω以下。

1.4 對配熱電阻完成檢定的相關測量對象

將1.0級的一種配熱電阻（0～400）℃，其自身的分辨力是1℃當是具體的例子，其被允許產生的誤差則為△允=4℃。

1.5 對配熱電阻完成檢定的一種測量過程

檢定方法主要是參照JJG 617-1996去完成，這里就不在進行贅述。具體操作是需要在進行檢定的范圍里挑選數量較為充足的一個測量點，通常選擇的測量點是包含上下限在內的均勻分布的5個點。我們以下限當成是首個測量點，通過這樣的方式去對上下行程之間的3個來采取重復式測量來完成所需要的測量，選擇的3個來回重復式進行測量的相同行程里選取誤差最大的當成是示值誤差的一種進行測量的結果[1]。

2配熱電阻完成校驗儀檢定的一種數學模型

根據相關的檢定規定，當前已經獲知的數學模型為：

式中△t——被檢定儀表的有關示值誤差;

td——被檢定儀表其自身的有關示值;

ts——校準儀其分別的輸出示值相對的具體溫度;

e——20℃條件下補償導線的修正值;

ki——熱電偶不同穩定測量點相對的斜率。

3配熱電阻校驗儀檢定其方差和自身的靈敏系數

參照方差合成的一種數學原理，使其對于多個輸入量的估計方差進行合成，生成輸出量其具體的估計方差。其中公式里的多個輸入量全部都是單獨存在的其彼此之間并不存在任何的關聯性。并且對于式（1）里提到的多個輸入量需要進行一種求偏導的過程，也就是能夠獲得輸出估計方差式（2），其獲得的輸出量估計方差可以參照如下：

4針對配熱電阻檢定輸入量標準之間的不確定度完成評定

4.1 輸入量標準在不確定度u（td）上的評定

輸入td影響其不確定性的來源主要由兩部分組成，一個是測量的一種可重復性，另一個則是測量上的分辨率，并且分別評估了這兩個部分。

（1）對于重復性標準不確定度u（td）結果進行評估：相關的評估工作是使用測試儀器中的A型方法進行的，所使用的方法是“指示值參考方法”。在300℃的狀況下，在相同的轉換點進行每次測量10次，得到的測量列為：300.1℃，300.2℃，300.1℃ ，300.1℃，300.2℃，300.1℃，300.3℃，300.2℃， 300.1℃，300.1℃，單標準偏差計算，值s = 0.070℃。在特定實踐和驗證的過程中，測量之后的結果是4次測量所得到的一個平均值。

4.2 評估輸入ts的標準不確定度u（ts）

輸入源的不確定性源有兩個主要的影響因素：一是標準本身。另一個是其內部溫度在補償誤差的因子。按順序執行評估工作最后，對輸入量中對于全部標準的不確定度u（ts）完成合成，因為ts1和ts2彼此獨立，沒有任何關聯[2]。

4.3 評估輸入量e的標準彼此之間存在的不確定度u（e）

補償線本身的校正值會影響輸入值e的不確定性。根據補償導線的有關的校準報告，在補償導線并未達到20℃的同時，對應于校正值e的膨脹值不確定為U95 =3.28μV，其中系數k = 2.01，因此u（e1）= 3.28 / 2.01 =1.63μV，按照JJF1059-2012“對于不確定度評估與表示”進行測量附錄A中的置信概率P=0.95，當k=2.01時自由度為50，因此V3 =50在300℃的條件下，k300 =42.5μV/℃。 |c3|u（e）=1/k300×u（e）=0.03℃

5配熱電阻針對輸入量標準存在的不確定度合成最終完成檢定

因為輸入量td、ts和e彼此之間并不具備相關性，具備獨立性，所以其完成不確定度合成的過程中能夠使用公式去完成有關的計算。其中V1=51，V2=100，V3=50，其中的有效自由度則是其中我們進行選擇的一個有效的自由度，其自身的數值為100。

6對于配熱電阻對于輸入量標準檢定擴展的不確定度

選定的置信概率P=95%，一個合理的自由度Veff=100，其中對于t分布表完成查詢之后可以得出其涵蓋了因子k95=tp（Veff）=tp（100）=1.98，所以其擴展不確定度為：

U95=k95uc（△t）=1.98×0.502=0.966℃

7結束語

本文主要對于配熱電阻的數字溫度二次儀表之間的不確定評定給予了相關的探究與分析，同時也為檢定工作人員自身的實踐操作提供了有益的參考，并且，本文所進行的研究主要是基于在一些儀器型號比較特殊的情況下，其并不具備較大的指導意義。

參考文獻

[1] 交流數字功率表檢定規程：JJG780 -1992[S].北京：中國標準出版社，1992.

[2] 測量不確定度評定與表示：JJF1059.1 -2012[S].北京：中國標準出版社，2012.