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二等铂电阻温度计标准装置建标报告
建立测量标准技术报告
标准名称
二等标准铂电阻温度计标准装置
计量技术机构
编写
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月
日
审核
年
月
日
目 次
一、测量标准概述………………………………………………(3)
二、测量标准性能………………………………………………(4)
三、构成测量标准的测量器具及配套设备……………………(5)
四、检定人员……………………………………………………(6)
四、检定人员
姓 名
技术职称
从事本专
业年限
检定专业项目
检定员
证号
五、校准(检定)环境条件
项目名称
要 求
实 际 情 况
温度
(15~35)℃
(15~35)℃
湿度
<80%RH
(35~75)%RH
介质
无腐蚀有害气体
无腐蚀有害气体
六、测量标准不确定度的评定
1、输出量
二等标准铂电阻温度计检定装置分别测出被检工业铂热电阻/铜热电阻温度计在0℃/100℃或300℃温度点上的电阻值Ri(t℃),查表计算得出分度偏差,从而判定其合格与否。
2、测量标准的组成及工作原理
该套工业铂电阻/铜电阻温度计检定装置主要由二等标准铂电阻温度计、冰点槽、油槽、数字多用表、扫描开关和控制器等组成。它是利用铂电阻电阻值随温度而变化的特性来测温的原理,冰点槽、油槽用来复现相应物质的固定点的温度。
3、检定方法
按照JJG229-1998工业铂、铜热电阻检定规程中的要求在0℃/100℃或300℃点,通过测量二等标准铂电阻与被检热电阻在各检定点的阻值,得出检定点的设定温度与实际温度偏差Δt(℃),经修正得出被检热电阻在各检定点的热电阻值,查表计算得出分度偏差,从而判定其合格与否。测量原理如下图1:
序 号
Xi
Xi-
(Xi- )2
1
34.6962
0.0012
1.44×10-6
2
34.6944
-0.0006
0.36×10-6
3
34.6935
-0.0015
2.25×10-6
4
34.6952
0.0002
0.04×10-6
5
34.6947
-0.0003
0.09×10-6
6
34.6958
0.0008
0.64×10-6
49.82×10-6
则:sn(E)=(49.82×10-6/5)1/2=0.0032(Ω)/0.3790(Ω/℃)=8.4(mK)
(被检铂电阻在100℃的(dR/dt)=0.3790Ω/℃)
而 2uc/3=(9.9mK)则:sn(E)<2uc/3,符合标准的要求。
八、测量标准稳定性
测量标准的稳定性用实验室标准偏差sm(E)表征,选取一只工业A级铂电阻,分度号为:Pt100,编号:2#,每隔3个月考核一次,每次测量n次(n=6),分别计算测量平均值 n,共考核m(m=4)个月,计算m个平均值 m,计算出 m的实验室标准偏差作为长期稳定性数据,
0℃时:U=23(mK)100℃时:U=30(mK)
七、测量标准重复性
测量标准的重复性用实验标准偏差sn(E)表征。选择一只工业A级铂电阻,Pt100、编号为2#,分别在0℃、100℃点重复测量n=6次,得到6个观测值Ei见下表:
测量点:0℃单位:Ω
序 号
Ei(Ω)
Ei-
(Ei- )2
1
99.9960
4.3电测设备引入的标准不确定度u3
数字多用表34420A测量电阻档100Ω,测量精度为:
Δ=±(0.0060%×读数+0.0002%×量程);二等标准铂电阻温度计阻值分别为R(0℃)=25Ω、R(100℃)=35Ω,分别代入得出0℃、100℃测量精度为:±0.0017Ω、±0.0023Ω。
而标准电阻温度计在0℃的(dR/dt)=0.0999Ω/℃、100℃的(dR/dt)=0.0969Ω/℃
则:sn(E)=(2.87×10-6/5)1/2=0.0075(Ω)/0.3910(Ω/℃)=2.0(mK)
(被检铂电阻在0℃的(dR/dt)=0.3910Ω/℃)
而 2uc/3=(7.5mK)则:sn(E)<2uc/3,符合标准的要求。
七、测量标准重复性
测量点:100℃单位:Ω
序 号
Ei(Ω)
Ei-
五、校准(检定)环境条件……………………………………(6)
六、测量标准不确定度的评定…………………………………(7)
七、测量标准重复性…………………………………………(10)
八、测量标准稳定性…………………………………………(12)
九、测量标准不确定度的验证………………………………(14)
十、结论………………………………………………………(15)
34.6950
4.8Ω)/0.0969(Ω/℃)=4.1mK
5、合成标准不确定度uc
uC=(u12+u22+u32+u42)1/2
0℃时:uC=11.2(mK)100℃时:uC=14.9(mK)
6、扩展不确定度U
取置信概率p=0.95,查t分布表k=2则:U=kuC、
3.4 冰点槽和油槽不均匀温场引入的标准不确定度u4
3.5 测量重复性引入的标准不确定度u5
4、标准不确定度的评定
4.1二等标准铂电阻温度计的分度传递引入的标准不确定度u1
二等标准铂电阻温度计的传递标准,其符合正态分布。二等标准铂电阻温度计在0℃时的不确定度为0mK;100℃时的不确定度为6.8mK。取置信水平为0.99,k=2.58。
(Ei- )2
1
.4872
-0.0007
0.49×10-6
2
.4894
0.0015
2.25×10-6
3
.4906
0.0027
7.29×10-6
4
.4912
0.0033
10.89×10-6
5
.4862
-0.0017
2.89×10-6
6
.4828
-0.0051
26.01×10-6
.4879
Σ(Xi-X)2
十一、附录……………………………………………………(15)
一、测量标准概述
1、建立测量标准的目的、意义及用途
工业铂电阻温度计广泛用于温度测量,它的准确性与稳定性将直接影响其测温准确度。为保证公司军、民品高低温试验箱温度及温度传感器测量的准确,量值统一,建立该标准装置,开展工业铂电阻/铜电阻温度计的检定工作。
则: 0℃:u1=0(mK);100℃:u1=6.8/2.58=2.64(mK)
4.2二等标准铂电阻温度计不稳定引入的标准不确定度u2
二等标准铂电阻温度计在0℃时为6mK,100℃时为4.65mK,其符合正态分布。取置信
水平为0.99,k=2.58
则: 0℃:u2=6/2.58=2.32(mK);100℃:u2=4.65/2.58=1.80(mK)
评定点0℃,列表如下:
单位:Ω
序 号
第一次
第二次
第三次
第四次
1
99.9962
99.9982
99.9975
99.9966
2
99.9954
99.9976
99.9962
99.9972
3
99.9959
99.9980
99.9964
99.9968
4
99.9968
99.9975
99.9970
99.9962
5
99.9957
八、测量标准稳定性
评定点100℃,列表如下:
单位:Ω
序 号
第一次
第二次
第三次
第四次
1
.4948
.4968
.4952
.4953
2
.4962
.4975
.4944
.4962
3
.4955
.4983
.4936
.4948
4
.4950
.4952
.4938
.4955
5
.4964
.4967
.4942
.4960
6
.4953
.4955
.4948
.4952
ni
.4955
.4967
.4943
.4955
m
.4955
则:Sm=〖 ( ni- m)2/m-1〗1/2=0.0007Ω/0.3790(Ω/℃)=1.8mK<uc(14.9mK)
2005年
(0~1000)Ω
±(0.006%x+0.0002%xm)
221厂
理化计量中心
2006.05.10
20060551
低电势扫描器/控制器
TZ·SC-03
A2043073
2005年
≤0.4μV
221厂
理化计量中心
2006.05.19
20060511
冰点槽
RTS-60
16499
2005年
(-60~95)℃
2、输出模型
R(t)=Ri-(dR/dt)×Δt
式中: Ri——被检热电阻在温度ti时的电阻值(Ω);
dR/dt——温度ti时电阻变化率(Ω/℃)。
Δt ——Δt=
3、不确定度来源
3.1二等标准铂电阻温度计的分度传递引入的标准不确定度u1
3.2 标准铂电阻温度计不稳定引入的标准不确定度u2
3.3电测设备引入的标准不确定度u3
0.25×10-6
5
24.9468
-0.0011
1.21×10-6
6