压力式温度计测量结果不确定度的评定

压力式温度计测量结果不确定度的评定

沈静

1目的

本文件用于压力式温度计校准过程中，测量设备、人员、环境条件等因素引起的不确定度评定，使计量人员能够准确、有效地评定压力式温度计示值误差测量结果的不确定度。

2 适用范围

本文件适用于压力式温度计的测量结果不确定度评定。

3 引用文件

JJF 1059.1-2012《测量不确定度表示与评估》

JJF 1909-2021《压力式温度计》校准规范

4 测量不确定度评估

4.1 测量方法

将标准铂电阻温度计和被检压力式温度计（以分度值为2℃为例）放入恒定温度的恒温槽中，待示值稳定后，分别读取标准铂电阻温度计和被检温度计的示值，得到标准铂电阻温度计和被检温度计的示值，计算被检温度计的示值误差。校准点分别为-40℃、0℃、100℃、200℃、300℃点，被测温度计读数估计到分度值的1/10。

4.2 数学模型：

式中——压力式温度计的示值误差；

——标准铂电阻温度计的示值；

——压力式温度计的示值。

灵敏系数：

4.2.2 合成标准不确定度评定模型

由于各分量彼此独立，故合成不确定度评定模型为：

4.3 计算标准不确定度分量

4.3.1 测量重复性引入的标准不确定度

该项不确定度考虑恒温槽的温场波动，被检温度计的短期不稳定性，用10次测量值的标准偏差来评定重复性引入的标准不确定度分量，数据见表1。

表1 测量结果数据表（单位：℃）

4.3.2 被校温度计读数（估读误差）引入的标准不确定度

用B类标准不确定度评定。

被检温度计的分度值为2 ℃，读数分辨力为其分度值的1/10，即0.2 ℃，则不确定度区间半宽为0.1 ℃，按均匀分布计算：

==0.058 ℃

上述分量互不相关，合成输入量t的标准不确定度u（t），见表2

表2 输入量t的标准不确定度u（t）一览表 （单位：℃）

4.3.4 二等标准铂电阻稳定性引入的标准不确定度

使用中的二等标准铂电阻温度计的稳定性：-40℃：≤16mK ，0℃：≤10mK， 300℃≤14mK。估计为均匀分布，因此

表3 二等标准铂电阻温度计的稳定性引入的不确定度一览表

4.3.5 电测设备引入的标准不确定度

由数字多用表证书说明书，校准使用在100Ω档的最大允许误差（52×读数+9×量程）×10-6Ω，估计均匀分布，可得：

表4 电测设备引入的标准不确定度一览表

4.3.6 测量电流引起自热带来的标准不确定度，

二等标准铂电阻温度计检定证书中给出自热≤1.8mK，可作均匀分布处理，。则0℃, =0.0010 ℃。

检定-40℃、100℃、200℃、300℃时，由于在较高或较低温度流动介质的恒温槽中，自热影响可以忽略不计，则=0.00 ℃。

4.3.7 恒温槽温度均匀度引入的标准不确定度

恒温槽工作区域最大温差引入的的不确定度分量，估计为均匀分布，计算结果见表5：

表5 恒温槽温度均匀性引入的不确定度

输入量T的标准不确定度计算：

计算数据见表6：

表6 输入量T的标准不确定度一览表

4.4 合成标准不确定度评估

表7 合成标准不确定度一览表

4.5 扩展不确定度评估

取k＝2，则：U=kuc=2 uc，见表8

表8 扩展不确定度一览表（2分度）

4.6 CMC的表示

示值误差测量结果扩展不确定度：

（-40~300）℃：U=0.4 ℃，k=2

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