工作用铂铑10-铂热电偶铜点热电动势的测量不确定度评定

　　依据JJG141- 2000《工作用贵金属热电偶》检定规程检定工作用S型热电偶, 用一等标准铂铑10- 铂热电偶作标准器, 用双极比较法进行检定。

　　一、数学模型

式中: et 被———被检S型热电偶热电势, mV; e_{t 标}———标准热电偶证书中所给出的热电势, mV; ———表示被检热电偶和标准热电偶在检定点附近所测得的算术平均值, mV。

　　另外, 在检定炉中, 由于标准与被检偶工作端不是精确置于同一点上, 因此, 将引入温场均匀性eΔ_t场、炉温波动误差eΔ_{t 炉}、热电偶参考端影响eΔ_{t 冷}。因此式(1)展开列为:

　　二、计算各分量标准不确定度

　　1.主标准器的不确定度u₁

　　由一等标准S 型热电偶使用引入的不确定度, 属 B类, 根据检定系统表其不确定度为δ₁=0.6℃, 乘以铜点的微分热电势值, 相当于 7.08μV, 取k=2, 则

　　2.被检偶所测铜点热电势算术平均值的不确定度u₂

　　本项为A 类不确定度评定, 以重复性实验进行, 用标准偶和同一支被检偶在重复性条件下多次测量, 进行10 次测量, 以铜点为例, 则

　　实际测量时测量次数为4次, 以测得值的平均值为测量结果, 所以平均值的标准不确定度

　　3.测量时由电测设备引起的不确定度分量u₃

　　检定用电测设备准确度为2×10^-4, 以铜点为参照, 电测系统的误差为10.6×2×10^-4=2.12μV; 转换开关寄生电势影响的误差极限为0.5μV, 共有2.62μV, 按均匀分布,则

　　4.温场均匀性引入的不确定度u₄

　　标准检定炉有工作区温场均匀性, 根据相关资料最大为0.5℃, 在铜点相当于5.9μV, 按均匀分布, 则

　　5.检定时温度波动引入的不确定度u₅

　　检定规程规定整个测量过程炉温变化不得超过0.5℃, 在铜点相当于5.9μV, 按均匀分布, 则

　　6.热电偶参考端的影响引起的不确定度u₆

　　热电偶参考端使用冰点瓶 , 0℃附近最大变化为0.05℃, 可忽略。

　　三、合成标准不确定度

　　以上各分量独立不相关, 则

　　四、扩展不确定度

　　取k=2, U=kuc=2×6.45=12.9μV, 在铜点相当于1.1℃。

　　五、报告

　　用一等铂铑10- 铂热电偶作标准, 用双极法来检工作用铂铑10- 铂热电偶时, 所测铜点热电势的扩展不确定度为1.1℃(k=2)。