干體式溫度校準器測量不確定度評定

朱俊捷 承磊 趙文韜 聶紅慶 朱東歡

【摘要】干體式溫度校準器因小巧便攜、升降溫速度快等特點在現場計量中被廣泛使用，但其作為溫度源時，受被校溫度傳感器類型、儀器設備、測量方法和手段，以及溫度校準器自身溫度特性等因素的影響，會產生測量不確定度。本文對干體式溫度校準器的測量不確定度進行評定，合理表征測量結果的可靠程度，為計量人員實際運用提供參考。

【關鍵詞】干體式溫度校準器；測量不確定度；計量測試

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.072

Measurement Uncertainty Assessment of the Temperature Block Calibrator

ZHU Junjie， CHENG Lei， ZHAO Wentao， NIE Hongqing， ZHU Donghuan

（Shanghai Institute of Precision Metrology and testing， Shanghai 201109， China）

Abstract： The temperature block calibrator is widely used in on-site measurement because of its small portability and fast temperature ramp-up speed. When it is used as a temperature source there is measurement uncertainty because it is affected by the type of temperature sensor to be calibrated， instruments and equipment， measurement methods and means and the temperature characteristics of the temperature block calibrator itself. This paper evaluates the measurement uncertainty of the temperature block calibrator， reasonably characterizes the reliability of the measurement results， and provides a reference for the practical application of metrologists.

Keywords： the temperature block calibrator； measurement uncertainty； metrology and measurement

干體式溫度校準器便于現場計量檢定工作人員對熱電偶、鉑電阻、數字溫度計、溫度變送器、溫度開關等溫度類儀表的量值傳遞，尤其對于已安裝在現場設備上無法拆卸的傳感器及測溫儀表，使用干體式溫度校準器對其進行校準，可解決檢測過程中無法拆裝的實際問題。目前，干體式溫度校準器的主要工作范圍為-80～1200℃，本文將對不同溫區段的干體式溫度校準器采用不同的標準設備進行不確定度評定。

1.1測量依據

依據JJF 1257—2010《干體式溫度校準器校準方法》。

1.2環境條件

溫度：15～35℃，相對濕度：≤85%。

1.3被校對象

-80～400℃、400～1100℃干體式溫度校準器。

1.4校準方法

將參考標準溫度計插入測溫孔，設定校準點溫度，待溫度穩定后，分別記錄干體爐的顯示值和參考溫度計的測量值，記錄時間不少于10 min，測量頻次為1次/min，取10 min內干體式溫度校準器顯示值與參考溫度計測量值的平均值作為1次測量結果，在每個校準點進行2次測量，改變校準點設定時，應該在設定溫度上升時測量1次，在溫度下降時再測量1次。

1.5主配套設備

校準用測量設備信息如表1所示。

以干體式溫度校準器的300℃為典型點進行不確定度評估。

3.1通過參考溫度計獲得的測量區溫度引入的標準不確定度分量u （ ts）

以干體式溫度校準器的1000℃為典型點進行不確定度評估。

主要標準不確定度匯總見表2和表3。

本文依據使用標準器的不同對干體式溫度校準器的測量不確定度進行分溫區評定，采用二等標準鉑電阻溫度計作為標準器校準干體式溫度校準器的CMC為：-80～400℃，U = 0.06℃（k = 2）；采用一等標準鉑銠10-鉑熱電偶作為標準器校準干體式溫度校準器的CMC為：400～1100℃，U = 1.0℃（k = 2）。測量不確定度的合理評定對正確表征測量結果的可靠性至關重要，為計量檢測中干體式溫度校準器的實際運用提供有效參考。

【參考文獻】

[1]閔琪濤.干體式溫度校準器的不確定度的評定[J].計量與測試技術，2017，44（5）：117，119.

[2]王曉丹，李強光，崔堯堯，等.干體式溫度校準器計量特性分析及不確定度評定[J].工業計量，2022，32（2）：56-57.

[3]干體式溫度校準器校準方法：JJF 1257—2010[S].

【作者簡介】

朱俊捷，男，1996年出生，工程師，學士，研究方向為溫度計量。

（本稿審讀：劉鑫）