二等标准铂铑10-铂热电偶检定结果的不确定度分析

　　1　原理及校准方法

　　根据JJG 75-1995《标准铂铑10-铂热电偶检定规程》,将标准偶和被检偶放入同一检定炉温场,使热电偶的测量端达到热平衡,采用比较分度法对二等标准铂铑10-铂热电偶进行检定。

　　2　数学模型

　　在通常情况下,标准热电偶只用于在三个固定点上的传递,被检热电偶在各固定点上的热电动势

　　式中:E被(t)-检定时被测热电偶的热电动势,mV;E标证(t)-检定热电偶证书中固定点上的热电动势,mV;E-标(t)-检定时测得的标准热电偶的热电动势的平均值,mV;E-被(t)-检定时测得的被校热电偶的热电动势的平均值,mV。

　　3　方差及传播系数

　　根据公式

　　数学模型中的变量以不确定度表示时,方差计算式为:

　　式中:u1-E标证(t)不确定度分量;u2-E-被(t)不确定度分量;u3-E-标(t)不确定度分量。传播系数

　　4　标准不确定度分量的分析及计算

　　4.1　输入量E标证(t)标准不确定度的评定

　　4.1.1　标准不确定度u标证1的评定

　　根据国家计量院出具的检定证书,所用的一等标准热电偶的扩展不确定度为0.4℃~0.6℃,P=99%。

　　根据热电偶分度表, S型热电偶在锌(419.527)、铝(660.323)、铜(1084.62)三个固定点上的热电动势率分别为:9.64μV/℃,10.40μV/℃,11.80μV/℃。

　　根据公式:U=κ×uc,按正态分布:κ=2.576。

　　一等标准热电偶传递的合成标准不确定度u标证1为:

　　铜点:2.75μV,自由度:ν标证1=Q

　　铝点:2.02μV,自由度:ν标证1=Q

　　锌点:1.50μV,自由度:ν标证1=Q

　　4.1.2　标准不确定度u标证2的评定

　　由于检定周期或检定间隔内的一等标准热电偶热电动势变化一般不超过5μV,则半宽度a=5μV,覆盖因子κ=3,B类分量,则u标证2=53≈1.67μV。

　　估计Δ(E标证2)u(E标证2)为0.10,其自由度为:ν标证2=50。

　　4.1.3　标准不确定度u(E标证)的评定

　　标准不确定度u(E标证)的值是u标证1与u标证2的合成。

　　自由度为

　　铜点:3.21μV,自由度:ν标证=50

　　铝点:2.62μV,自由度:ν标证=50

　　锌点:2.20μV,自由度:ν标证=50

　　4.2　输入量E-被(t)标准不确定度的评定

　　4.2.1　不重复性评定u4.2.1

　　在铜点(1084.62℃)用一等标准热电偶对被检标准热电偶进行6次等精度重复测量,属于t分布,A类分量,具体数据如表1所示

　　其算术平均值的标准偏差为: