金属热电偶测量不确定度评定

　　1、概述

　　(1)测量依据：根据 JJG351—1996《工作用廉金属热电偶》检定规程。

　　(2)测量用标准器：二等标准铂铑 10- 铂热电偶主要配套设备：VSTR- 99 热电偶检定装置KEITHLEY2000 数字多用表标准电阻。

　　(3)被测对象：工作用K 型热电偶。

　　2、测量方法

　　将二等标准热电偶与被检工作用 K 型热电偶置于检定炉中，用热电偶自动检定装置采用双极比较法在 500℃点进行检定。

　　3、检定过程要求

　　检定炉实际温度偏离检定点温度小于 5℃;检定炉内最高均匀温场任意两点温差不大于 1℃;测量时炉温变化不大于±0.25℃;冰点恒温器内温度为(0.0±0.1)℃;数字电压表要求的环境温度为(23±5)℃。标准偶及主要配套设备均经检定合格并处于有效期内。

　　4、各分量标准不确定度评定

　　(1)二等标准热电偶在500℃带来标准不确定度u(e标)

　　①标准器分度结果带来的不确定度 u(e标证)。二等标准热电偶检定合格后，锌点、铝点和铜点热电动势值标准不确定度分别为：2.24μV、2.42μV、4.58μV。

　　②二等标准热电偶年稳定性引入的不确定度u('e)。二等标准热电偶的年稳定性不超过±10μV，按正态分布考虑，包含因子取 k=3，半宽度 a 为10μV，则标准不确定度为：u('e)=10/ 3=3.34μV

　　③在三固定点上标准器带来的不确定度 u('e标)。在三固定点上标准器带来的不确定度 u'('e标)，是由二等标准热电偶测量结果不确定度与年稳定性因素综合引起的：

　　经计算：在锌点、铝点和铜点标准器带来的标准不确定度分别为：4.03μV、4.13μV、5.67μV。

　　④二等标准热电偶在 500℃带来标准不确定度u(e标)。根据二等标准热电偶在(300～1100)℃间，任意温度热电动势的不确定度为：

　　△e标 Zn、△e标 Al、△e标 Cu为标准热电偶在三个固定点的热电动势与对应固定点参考函数差值的标准不确定度。

　　计算得 500℃的标准不确定度：u(e标)=3.84μV

　　(2)二等标准热电偶在 500℃校准时重复性引起的不确定度 u(A标)

　　在标准装置正常的工作条件下，二等标准热电偶对镍铬 - 镍硅热电偶 500℃点进行校准，标准热电偶重复进行6 次测量数据如下：

　　(3)被校热电偶重复性引起的不确定度 u(A被)

　　在标准装置正常的工作条件下，对镍铬 - 镍硅热电偶在 500℃校准，其重复进行 6 次测量数据如下：

　　对于被校镍铬 - 镍硅热电偶，测量设备使用的数字多用表 KEITHLEY2000，在 (0～100)mV 的准确度为±(0.005%rdg+0.003%F.S)，在测量 500℃时，数字多用表KEITHLEY2000 的允许基本误差为：±4.032μV，按均匀分布考虑，半宽度 a 为 4.032μV，则电测设备引起的标准不确定度为：