一等铂铑30-铂铑6热电偶标准装置的测量不确定度评定

　　一、测量方法

　　依据JJG167-1995《标准铂铑 30-铂铑 6 热电偶》检定规程进行测量。

　　二、数学模型、灵敏系数与方差

　　1.数学模型

　　式中：E被(t)———被测热电偶在各固定点的热电动势 ;E标证(t)———标准热电偶在各固定点的热电动势;Δe(t)———分度时测得的被检和标准热电偶产生的热电动势之差。

　　2.灵敏系数

　　3.方差

　　上述各项因素没有值得考虑的相关性， 各分量的量纲均相同，且其灵敏系数的绝对值都等于1，因此合成标准不确定度为

　　三、不确定度分量的计算

　　JJG167-1995 要求采用一等标准铂铑 30-铂铑 6 热电偶检定二等标准铂铑 30-铂铑 6 热电偶时， 要分别在1100℃、1200℃、1300℃、1400℃和 1500℃等 5 个温度点进行分度。 因为各个温度点的评定过程相类似， 现仅以1100℃为例进行详述。

　　1.输入量E标证的标准不确定度u(E标证)的评定

　　(1)标准器溯源引入的不确定度分量u₁

　　一等标准铂铑 30-铂铑 6 热电偶经检定合格后，在有效期内，其扩展不确定度为2.5℃，其在1100℃相对应的微分热电动势值为9.77μV/℃，认为是正态分布(p=99%，k=2.58)，则

　　(2)标准器的不均匀性引入的不确定度分量u₂

　　由于热电偶分度时处于一个有温度梯度的温场中，标准热电偶在此中会产生附加电势，此项通常取热电偶测量值的0.01%进行分析(k=2)。 根据检定规程中的技术要求，一等标准双铂铑热电偶在测量端温度为1100℃、参考端温度为0℃时，其热电动势应为(5.780±0.025)mV，以此热电动势值为测量值，取其0.01%计约为0.6μV，按均匀分布有

　　3)标准器使用后的稳定性漂移引入的不确定度分量u3

　　根据一等标准铂铑 30-铂铑 6 热电偶的年稳定性考核，1500℃的最大变化量为12μV，认为是均匀分布，则

　　2.输入量Δe(t)的标准不确定度u(Δe)的评定

　　(1)由测量重复性引入的不确定度分量u4

　　在标准装置上对一等标准热电偶与被检二等标准热电偶产生的热电动势差值进行了10次重复测量，测得的数据(单位：μV)分别为8.6、8.4、8.4、8.4、8.3、8.2、8.2、8.3、8.2、8.1。

　　根据贝塞尔公式计算其实验标准偏差：

　　取 0.15μV 计算，该分量属于 A 类分量，自由度ν2=9

　　(2)由被检热电偶的不均匀性引入的不确定度分量u5