1、e铂铑 10铂热电偶热电动势的测量结果不确定度1. 测量方法：（依据 JJG751995标准铂铑 10铂热电偶 ）依据国家计量检定规程 JJG751995标准铂铑 10铂热电偶 ，检定二等标准铂铑10铂热电偶是用一支一等标准铂铑 10铂热电偶与被检偶捆扎一起放在卧式管型检定炉内中心点，在检定点温度上以比较法进行。在检定点温度热平衡后，测出标准与被检偶的电动势值，算出本次检得结果，并在两次（不同天）检得结果不超过 4V 时，取两次检得结果的平均值作为最后分度结果。应满足在铜点（1084.62） ，铝点（660.323）及锌点（419.527）上的电动势偏差的技术要求。2. 数学模型E 被 (t)
2、=E 标证 (t)+e(t) 式中：E 被 (t) 被检偶在湿度上（铜铝锌凝固点）上的热电动势。E 标证 (t) 一等标准偶证书中固定点热电动势。e(t)检定时，测得的被检偶与标准偶测得值平均值之差。采用双极法时： 即式可写为：式为本分析的数学模型。3. 方差和灵敏系数3.1 灵敏系数：求式对各误差来源的偏导得：3.2 方差ue2= uE 标证 2 + u 被 2 +u 标2 4. 计算标准不确定度分量4.1 E标证 项：即为固定点上的标准器的检得结果不确定度。根据国家量传检定系统及有关院颁资料，一等标准铂铑 10铂热电偶在固定点上的扩展标准不确定度为 0.6，属正态分布，P=0.99，即包含
3、因子为 2.58，自由度为。u(铜点)0.6（P=0.99）. 因变化率为 11V/即 6.6Vu(铝点)0.6（P=0.99）. 因变化率为 10V/即 6.0Vu(锌点)0.6（P=0.99）. 因变化率为 9V/即 5.4V）（）（）（） （ 被被标 证被 tettEt）（）（） （ 标 证被 ttet1标 证被1被被e1标被eE)V(42.0310657.16658)(18.4.36650%)1(22)V(56.1204)(7.92%5021e)V(58.0312%)(2故 u 1(铜点)6.6/2.582.5Vu1(铝点)6.0/2.582.3Vu1(锌点)5.4/2.582.1V
4、属 B 类分量4.2 项即为检定时测得被检在温度 t 上的热电动势。该分量包括：4.2.1 使用电测测量被检的电动势时所带入的不确定度成分u2.1e 被 A A：为电测准确度级别，对 7081 数表 100mV 档来说A（6010 -6读数+110 -6量程）/年，属均匀分布，B 类分量。u2.1(铜点)u2.1(铝点) u2.1(锌点) 其估计的可靠程度为 10%，故自由度为：4.2.2 测量过程中炉的温度变化t 应小于 0.1/min（规程规定） ，用循环周期读数法来测标准、被检各四次平均。数表的测量迅速，可以估计每支被检的平均值含 0.2的变化影响，乘入电势变化率后计入。为半区间，属反正
5、弦分布。B 类分量：故： u2.2(铜点) u2.2(铝点)u2.2(锌点)其估计的可靠程度为 50%，故自由度为4.2.3 被检偶在各点检定时，由于偶丝导热，冷端冰点器受热引起冷端湿度偏差所带进的。经实验其偏差t max0.2，即 2V，其半区间为 1V 属均匀分布 B 类分量：u2.3 其估计的可靠程度为 50%，故自由度为：)V(23.045%)(12V)1.5(32%)0(2 50254.2.4 转换开关的寄生电动势，根据产品说明书，其e0.4V ，为半区间，可能出现在任何档位，属均匀分布，B 类分量：u2.4其估计的可靠程度为 30%，故自由度为：4.2.5 根据规程，检二等标准铂铑
6、 10铂热电偶应在不同天进行两次检定，两天结果之差不应大于 4V 才合格，取两次分度结果的平均值作检得结果。因此检得结果中含 2V 的偏差，为半区间。对二等标准来说，其短期重复性较好，而主要是二次捆扎后使每支的工作端处炉内检定面位置不同所致。属均匀分布，B 类分量：u2.5其估计的可靠程度为 20%，故自由度为：4.3 项：4.3.1 使用电测测量标准的电动势，必然引入不确定成分。由于被检与标准都为同一电势量级。故电测引起的不确定度与被检的相同。故 u3.1u 2.1 4.3.2 炉温变化在测标准时也存在不确定度的炉温变化，同样与被检的相同。故 u3.2u 2.2 4.3.3 标准偶确定湿度时
7、，也以冷端为参考起点，同样存在导热使冷端湿度偏差所带进的，同样与被检的相同。故 u3.3u 2.3 4.3.4 转换开关的寄生电势，同样会出现在标准的档位上，同样与被检的相同。故 u3.4u 2.4 4.3.5 整套标准装置的重复性为实验标准差。用同一支检定的标准 S 偶作检定重复性试验，作 8 次重复性测量，并以贝塞尔公式计算。属 t 分布，A 类分量：测量结果如表 18)1(82i7表 1凝固点（V）一等标准铂铑 10-铂热电偶No 9862测量结果（V）二等标准铂铑 10-铂热电偶No 200102210583.010582.910582.910582.910582.610582.610
8、582.7铜点 10579.410582.75866.75866.75866.75866.85866.95866.95866.9铝点 5860.25866.93448.23448.23448.23448.33448.13448.13448.1锌点 3445.03448.1u3.5S 单 u3.5（铜点）0.06Vu3.5（铝点）0.04Vu3.5（锌点）0.03V自由度均为：2354232315243212e uuuu 1i4ieefuU。， 取铜 点 ） 301(ef 。， 取铝 点 ） 2。， 取锌 点 ） 4(ef5 标准不确定度分量一览表表 5-1标准不确定度（V）序 号 来 源 类别
9、灵敏系数铜 铝 锌分 布 自由度u1 标准器不确定度 B 1 2.5 2.3 2.1 正态 u21 电测测被检 B 0.42 0.26 0.18 均匀 50u22 温场变化对被检 B 1.56 1.41 1.27 反正弦 2u23 被检冷端 B 0.58 0.58 0.58 均匀 2u24 转换开关引入被检 B 0.23 0.23 0.23 均匀 5u25 被检短期稳定 B 1.15 1.15 1.15 均匀 12u31 电测测标准 B10.42 0.26 0.18 均匀 50u32 温场变化对标准 B 1.56 1.41 1.27 反正弦 2u33 标准冷端 B 0.58 0.58 0.58
10、 均匀 2u34 转换开关引入标准 B 0.23 0.23 0.23 均匀 5u35=S 单 装置重复性 A10.06 0.04 0.01 t 76 合成标准不确定度：代入一览表中各点数值，可得各点 ueue（铜点）3.68Vue（铝点）3.39Vue（锌点）3.13V7 有效自由度根据伟尔奇萨特思伟特公式：可得：x/fCi8 二等标准铂铑 10铂热电偶的检定结果扩展不确定度根据上面计得的有效自由度，从 t 分布系数表中查得 p=0.95 时对应的包含因子：铜： t95(30)=2.04铝： t95(30)=2.04锌： t95(30)=2.04可得扩展不确定 U：（p=0.95）U95（铜点）=2.043.68=7.51（V ） ，即 0.69U95（铝点）=2.043.39=6.92（V ） ，即 0.70U95（锌点）=2.043.13=6.39（V ） ，即 0.729 结论检定二等标准铂铑铂热电偶，规程规定二等标准偶允差为1，本装置检二等标准偶检得结果扩展不确定度为：铜点： U 95=0.69铝点： U 95=0.70锌点： U 95=0.72小于规程规定，故满足开展检定要求。
