工作用廉金属热电偶检定装置建标技术报告.docx
《工作用廉金属热电偶检定装置建标技术报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工作用廉金属热电偶检定装置建标技术报告.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
工作用廉金属热电偶检定装置建标技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称：
工作用廉金属热电偶检定装置
计量标准负责人：
建标单位名称（公章）：
填写日期：
2018年02月04日
一、建立计量标准的目的……………………………………………
（1）
二、计量标准的工作原理及其组成…………………………………
（1）
三、计量标准器及主要的配套设备…………………………………
（2）
四、计量标准的主要技术指标………………………………………（3）
五、环境条件…………………………………………………………（3）
六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………（4）
七、计量标准的测量重复性试验……………………………………（5）
八、计量标准的稳定性考核…………………………………………（6）
九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………（7）
十、检定或校准结果的验证…………………………………………（9）
十一、结论……………………………………………………………（10）
十二、附加说明………………………………………………………（10）
一、建立计量标准的目的
为我市企事业单位的廉金属热电偶温度计提供量值溯源，保证数据准确、可靠,特建立此计量检测标准。
二、计量标准的工作原理及其组成
工作原理:
标准二等标准铂铑10—铂热电偶与被检热电偶的工作端同置于检定炉最高均匀温场中心，用数字多用表做电测仪器。
通过计算机对数字多用表的功能、量程、采样速率等进行控制，以及将炉温的调节、控制信息传送给低电势扫描开关、控温仪，达到在检定点精确控温，数据采集，并自动完成数据处理，有关测试结果及检定证书自动存盘并可打印输出。
检定采用双极比较法。
三、计量标准器及主要配套设备
计
量
标
准
器
名称
型号
测量范围
不确定度或
准确度等级或
最大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定或
校准机构
检定周期或复校间隔
标准铂铑10-铂热电偶
S
（300～1300）℃
二等
1年
标准铂电阻温度计
WZPB-2
（-189.3442～419.527）℃
二等
2年
数字多用表
2010
电阻:
10Ω～100MΩ
直流电压:
100mV～1000V
电阻：
±（1500ppm·rdg+4ppm·F.S）
直流电压：
±（41ppm·rdg+6ppm·F.S）
1年
主
要
配
套
设
备
热电偶检定炉
DTL-600
（300～1200）℃
控温稳定度＜0.4℃/10min
1年
热电偶检定炉
DTL-600
（300～1200）℃
控温稳定度＜0.4℃/10min
1年
制冷恒温槽
DTS-40
（-40～+100）℃
温度波动度：
±0.01℃；
温度均匀度：
（水平≤0.01℃，垂直≤0.02℃）
1年
恒温油槽
DTS-300
（70～300）℃
温度波动度：
±0.01℃；
温度均匀度：
（水平≤0.01℃，垂直≤0.02℃）
1年
零度恒温器
DTBH-01
0℃
精度：
0℃±0.1℃
1年
多通道低电施扫描器
DTZ-01
-------
--------
-----
四、计量标准的主要技术指标
1.标准铂电阻温度计型号：
SPK-450测量范围：
（-189.3442～419.527）℃精确度等级：
二等
2.数字多用表型号：
2002测量范围：
100nΩ～1GΩ最大允许误差：
±（17ppm•rdg+4ppm•F.S）
3.热电偶检定炉2个型号：
DTL-600测量范围：
（300～1200）℃控温稳定度：
＜0.4℃/10min
4.制冷恒温槽型号：
DTS-40测量范围：
（-40～+100）℃
温度波动度：
±0.01℃；温度均匀度：
（水平≤0.01℃，垂直≤0.02℃）
5.恒温油槽型号：
DTS-300测量范围：
（70～300）℃
温度波动度：
±0.01℃；温度均匀度：
（水平≤0.01℃，垂直≤0.02℃）
6.零度恒温器型号：
DTBH-01精度：
（0±0.03）℃
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
（20±5）℃
（20±4）℃
合格
2
湿度
≤80%RH
≤75%RH
合格
3
4
5
6
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上一级计量器具
本单位计量器具
下一级计量器具
七、计量标准的重复性试验
选一支稳定的热电偶，分度号为K型编号2524，用该标准器在其1000℃点，在相同的条件下重复测量10次，数据如下：
项目
次数
Xi（mV）
1
41.1172
2
41.1142
3
41.1163
4
41.1156
5
41.1177
6
41.1150
7
41.1154
8
41.1148
9
41.1162
10
41.1175
mV
=1.2μV
测量值的单次实验标准差si小于不确定度评定中合成标准不确定度uc=4.6μV，故重复性符合要求。
八、计量标准的稳定性考核
选一支稳定的热电偶，分度号为K型编号2524，每隔2个月测量一次其1000℃的电势值10次，并取其平均值共进行4次测量，数据见下表：
日期
项目
2017年7月14日
2017年9月15日
2017年11月16日
2018年1月15日
电势值x（mV）
41.11599
41.11584
41.11509
41.11554
其变化量xmax-xmin=0.90μV≤测量标准不确定度4.6μV，所以该标准装置的稳定性符合要求。
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
1、测量依据：
JJG351—1996《工作用廉金属热电偶检定规程》
2、测量标准及其主要技术要求
测量标准：
二等标准铂铑10-铂热电偶，型号：
S，测量范围：
（300～1300）℃
电测设备：
数字多用表，型号：
2010，测量范围：
10Ω～100MΩ,直流电压:
100mV～1000V，最大允许误差：
电阻：
±（1500ppm•rdg+4ppm•F.S）,直流电压：
±（41ppm•rdg+6ppm•F.S）。
3、测量方法
选用一支Ⅱ级的K型的镍铬-镍硅热电偶（编号2524）,将标准偶和被检偶同置于检定炉最高均匀温场中心，其参考端通过补偿导线插入零度恒温器中，待温度满足检定要求时，数字多用表自动测量标准与被检偶的热电势值，由标准偶的热电势值求出实际温度，进而通过计算求出被检偶在该检定点的热电势值，该值与检定点对应的热电势之差，即为被检偶在该检定点以电势值表示的误差，最后换算为温度值。
4、数学模型
E被=E´被+（E标-E´标）*S被/S标
式中：
E被---被检偶在某检定点上的热电势，mV；
E´被、E´标---分别表示被检偶、标准偶在某检定点温度下，测得的热电势算术平均值；
E标---标准偶证书上某检定点温度的热电势，mV；
S被/S标---分别表示被检偶、标准偶在某检定温度下的微分热电势，mV。
5、标准不确定度分量的来源
5.1、整套系统的重复性引入的标准不确定度u1；
5.2、电测设备引入的不确定度u2;
5.3、参考端温度引入的不确定度u3;
5.4、炉温波动引入的不确定度u4;
5.5、低电势扫描开关寄生电势引入的不确定度u5;
5.6、标准器引入的标准不确定度u6。
6、输入量标准不确定度的评定
6．1、整套系统的重复性引入的标准不确定度u1
由于A类不确定度由检定数据决定，所以必须有检定数据才能统计结果。
下面给出1000℃点的检定结果（单位：
mV）
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
结果x
41.1151
41.1152
41.1152
41.1153
41.1147
41.1150
41.1154
41.1160
41.1163
41.1172
=41.11554mV
=0.75μV
u1=si=0.75μV
6．2、电测设备引入的不确定度u2
数字万用表，在使用范围100mV档其测量误差为0.0037%RD+0.0009%FS
u2=（41.11554mV×0.0037%+100mV×0.0009%）mV
=2.4μV
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
6.3、参考端温度引入的标准不确定度u3
测量时采用0℃参考端，参考端零度恒温器的温度偏差为（0±0.1）℃,则0.1℃即有3.9μV的偏差（对于S分度的热电偶）按正态分布，则
u3=3.9/3μV=1.3μV
6.4、炉温波动引入的不确定度u4
炉温波动不超过0.4℃/min，而自动检定时系统采数迅速，一般2min内可以测毕。
即温度波动半区间为0.4℃，并按正态分布估计，则
u4=（11.54μV/℃×0.4℃）/3=1.5μV。
6.5、电势扫描开关寄生电势引入的标准不确定度u5
电势扫描开关对每个触点寄生热电势不大于0.4μV，，均匀分布，故
u5=0.4/
μV=0.23μV
6.6、标准器引入的标准不确定度u6
根据检定规程与标准器报告，在定义点上的稳定性波动小于10μV，按正态分布取k=3，故
u6=10/3μV=3.3μV
7、合成标准不确定度的计算uc
由于各分量灵敏度系数均为1且互不相关,故:
uc=
=
μV
=4.6μV
换算为温度如下：
uc=4.6μV/11.54μV/℃=0.40℃
8、扩展不确定度U
取不确定度系数k=2，得
U=2uc=2×0.40℃=0.8℃（k=2）
十、检定或校准结果的验证
选用一支性能稳定的镍铬-镍硅热电偶（型号：
WRFK型，分度号：
K，编号2524），用本所标准装置检定数据和@@省计量科学研究院检定数据进行比对，比对结果如下表：
检定温度：
1000℃
检定单位
@@市质量计量监督检测所/a
@@省计量科学研究院/b
修正温度（℃）
-2.2
-1.9
不确定度（℃）
U=0.8℃（k=2）
U=0.5℃（k=2）
修正温度差值｜ya-yb｜=0.3℃≤
=0.94℃，符合要求。
十一、结论
经过对本检定装置标准不确定度的评定和验证，本检定装置合成标准不确定度、扩展不确定度、重复性考核、稳定性考核均符合开展JJG351—1996《工作用廉金属热电偶检定规程》，JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》的要求，可开展检定工作。
十二、附加说明
技术规范：
JJG351—1996《工作用廉金属热电偶检定规程》
JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》
升级会员 