温度仪表检定装置测量不确定度分析

　　常用的温度二次仪表有自动平衡式显示仪表、动圈式温度指示仪表、数字式温度显示仪表等等。这类仪表在工业过程测量和控制系统中得到广泛应用。为保证仪表在使用中的准确性,必须定期根据检定规程的要求进行检定。不少大量、频繁使用这类仪表的企业都建立了该项计量标准,以方便本企业仪表的维护、检定。如何根据被检仪表的精度及信号类型正确选用检定装置,检定装置的测量不确定度如何计算则是本文讨论的重点。

　　1　标准器的选择

　　无论是自动平衡式,还是动圈式,或是数字显示式温度二次仪表(以下简称温度仪表),其所配的传感部件的类型大多为热电偶式和热电阻式两种。配热电偶的温度仪表其输入信号为mV级的直流电压量,或mA级的直流电流量;配热电阻的温度仪表其输入信号为电阻量。要对这些仪表进行检定时,首先应根据不同的被检仪表及输入信号的种类选择不同的标准器和采用不同的接线方法。再根据被检仪表的精度、配用的传感部件的分度号及输入信号的量程范围,依照JJG74-92《自动平衡式显示仪表》、JJG617-96《数字温度指示调节仪》、JJG186-97《动圈式温度指示、指示位式调节仪表》三个检定规程中对整套检定装置的精度要求来确定标准器所应有的精度。

　　2　检定装置的测量不确定度

　　标准器选定后,根据不同的被检对象及联线要求,配上必要的配套设备,组成整套的检定装置。接着,应对整套检定装置的测量不确定度进行计算分析,以评定其是否符合检定规程的要求,或者说是否符合高一等标准不确定度宜取为低一等标准不确定度的1/3～1/10的选用原则。

　　温度仪表的基本示值误差的检定方法采用直接比较法,即用标准仪器向被检仪表输入一个标准信号,在被检仪表上读取示值,将两者进行比较得出误差值。通常影响测量不确定度的因素有以下几方面:

　　(1)标准器的测量不确定度;

　　(2)专用连接导线、补偿导线的测量不确定度;

　　(3)零度恒温器的温度稳定性;

　　(4)串接电阻的允差;

　　(5)环境条件的影响;

　　(6)人员操作的影响;

　　(7)被检仪器的变动性等等。

　　应根据具体的接线方法和检定方法作具体的分析。下面以具体例子说明。

　　3　测量不确定度的计算

　　用0.05级的电位差计UJ33a作为标准器检定XWCJ-101型分度号K、测量范围0～1100℃、0.5级的自动平衡记录仪。现评定其测量不确定度并检验是否符合检定规程要求的整套检定设备的误差应小于被检仪表允许误差的三分之一。该被检仪表具有参考端温度自动补偿,接线方法如图1。