一等标准铂铑10-铂热电偶测量结果不确定度分析

　　一、工作原理

　　根据JJG75-1995《标准铂铑10-铂热电偶》检定规程，将标准和被检热电偶放入同一检定炉温场，使热电偶的测量端达到热平衡， 采用比较分度法对热电偶进行检定。

　　二、数学模型

　　在通常情况下，标准热电偶只用于在锌点(419.527℃)、铝点(660.323℃)和铜点(1084.62℃)3个固定点上的传递，被检热电偶在各固定点上的热电动势E被(t)采用的数学模型为

　　式中：E被(t)———分度时被检热电偶的热电动势值，mV;E标证(t)———标准热电偶证书中给出的固定点热电动势值，mV;E标(t)———分度时测得的标准热电偶的热电动势的平均值，mV;E被(t)———分度时测得的被检热电偶的热电动势的平均值，mV。

　　三、方差及传播系数

　　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被(t)的不确定度分量 ;u2———E被(t)的不确定度分量;u3———E标(t)的不确定度分量。

　　本文以锌点(419.527℃)为例，铝点(660.323℃)和铜点(1084.62℃)可以根据该方法进行分析。

　　四、标准不确定度分量的分析及计算

　　(一)输入量E标证(t)的标准不确定度评定

　　1.标准不确定度u

　　标证 1的评定所用的标准器为标准组热电偶;根据上级部门(中国计量科学研究院)出具的检定证书，其扩展不确定度为0.1℃，p=99%。

　　根据热电偶分度表：S型热电偶在锌点(419.527℃)、铝点(660.323℃)、铜点(1084.62℃)等3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=k×uc， 按正态分布 k=2.576， 则一等标准热电偶在锌点传递的合成标准不确定度u标证 1为0.374μV，自由度ν标证1=∞。

　　2.标准不确定度u标证2的评定

　　由于检定周期或使用间隔内标准组热电偶热电动势变化一般不超过3μV，则半宽度a=3μV，覆盖因子k=3，B类分量为

　　3.标准不确定度u〔E标 证(t)〕的评定 ：其值是u标证 1与u标 证2的合成

　　锌点：1.068μV;自由度：ν标证=66

　　(二)分度时输入量E被(t)的标准不确定度评定

　　1.分度时不重复性评定u(二 )1

　　在铜点(1084.62℃)用标准组热电偶标准装置对热电偶进行10次或10次以上等精度重复测量，属于t分布、A类分量。 本不确定度评定具体情况如表1所示。

　　2.分度时参考端温度影响的不确定度评定u(二 )2