二等铂电阻温度计标准装置建标报告.docx

.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年月日审核年月日.目次 3 4 5 66 7 10 12 14 15 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。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 t （），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1：三线 /四线TZ SC-03标准与被检34420A控制器转换器数字表冰点槽 /油槽打印机计算机GP-IB 卡工业铂电阻 / 铜电阻温度计检定装置设备组成示意图 1 4、依据的检定规程JJG229 1998 工业铂、铜热电阻.二、测量标准性能1、测量范围0 419.527 。2、扩展不确定度评定点： Pt100 0：U0= 23mK （k=2）100U100=30mK （ k=2）.三、构成测量标准的测量器具及配套设备生产国研制或名 称型号规格出厂编号购进测量范围测别厂家时 间量二等标准铂电N8662005 年（ 0阻温度计419.527 ）器具数字多用表34420A420013172005年 （ 01000）配低电势扫描器/控制器TZ SC-03A20430732005年套冰点槽RTS-60164992005（-60 年95）允许误差校准(检定)极限机构U=（ 6.8 ） mK304 所221 厂（ 0.006%x+0.0002%xm）理化计量中心0.4 V221 厂理化计量中心0.01 221 厂理化计量中心校准(检校准(检定)定 )时间证 书 号2006.10.18 200691912006.05.10200605512006.05.19 200605112006.05.16 20060523设油槽HTS-300A800016142002 年 （ 95 300）0.01 221 厂理化计量中心备兆欧表ZC25-47-0803（ 01000）M 10%0301 校准实验室2006.05.16 200605212006.07.1720060021.四、检定人员姓 名从事本专检定员技术职称检定专业项目业年限证号五、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、输出模型R（ t ） =Ri（ dR/dt ） t式中： Ri被检热电阻在温度 ti 时的电阻值（） ；dR/dt温度 ti时电阻变化率（ / ）。Ri*R*t t=dR* / dt3、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u13.2标准铂电阻温度计不稳定引入的标准不确定度u23.3电测设备引入的标准不确定度u33.4冰点槽和油槽不均匀温场引入的标准不确定度u43.5测量重复性引入的标准不确定度u54、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 。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）.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100，测量精度为：=（ 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）=25、R（ 100）=35，分别代入得出0、100测量精度为： 0.0017 、 0.0023 。而标准电阻温度计在0的（ dR/dt ） =0.0999 / 、 100的（ dR/dt ）=0.0969 / 假设为均匀分布，包含因子取k=3 ，则：0：u3=（ 0.0017 ） /3 =9.8 （ mK）； 100 ：u3=（ 0.0023 ） /3 =13.7 （ mK）0.09990.09694.4 冰点槽和油槽不均匀温场引入的标准不确定度u4冰点槽水平温差0.01 ，按 B 类评定，假设为均匀分布，区间半宽度a=5mK，油槽水平温差为0.01 ，按 B 类评定，假设为均匀分布，区间半宽度a=5mK，包含因子取 k=3 ，则此项的标准不确定度，0u4=5/3 =2.89 （ mK）、100u 4=5/3 =2.89 （ mK）4.5测量重复性引入的标准不确定度u5检定点 ： 0。取六次测量，按贝塞尔公式计算得出标准不确定度：单位：。序 号XiXi X（ Xi X ） 2124.94940.00152.25 10-6224.94810.00020.04 10-6324.94860.00070.49 10-6424.9474-0.00050.25 10-6524.9468-0.00111.21 10-6624.9472-0.00070.49-6 10X24.9479n 6( Xi X )24.73 10-6i 1.n 6( XiX ) 2则： u5=i 1=4.7310 6=0.397 10-3 （） /0.0999 （ / ） =4mKn( n1)65检定点： 100。测量6 次，按贝塞尔公式计算得出标准不确定度：单位：。序 号XiXi X（ Xi X ） 2134.69620.00121.44 10-6234.6944-0.00060.36 10-6334.6935-0.00152.25 10-6434.69520.00020.04 10-6534.6947-0.00030.09 10-6634.69580.00080.64 10-6X34.6950n 6X ) 2-6( Xi4.82 10i 1n 6X ) 2( Xi4.8210 6则： u5=i 1=10-3（） /0.0969（ / ） =4.1mKn( n1)650.45、合成标准不确定度uc22221/2uC=（u1 +u2 +u3 +u4 ）0时：C100时：Cu=11.2 （ mK）u =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=ku 、C0 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 E 见下表：i测量点： 0单位：序号Ei （）Ei X2（ Ei X ）199.9960-0.00080.6410-6299.99790.00111.2110-6399.9961-0.00070.4910-6499.99710.00030.0910-6599.9965-0.00030.0910-6699.99700.00020.0410-6X99.9968n 10（ Xi X） 22.87 10-6i 1则： s n（ E）=（ 2.8710-6 /5 ） 1/2 =0.0075 （） /0.3910（ / ） =2.0 （ mK）（被检铂电阻在0的（ dR/dt ）=0.3910 / ）而 2 u c /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序号iE （）Ei X1138.4872-0.00072138.48940.00153138.49060.0027单位：2（ Ei X ）0.49 10-62.25 10-67.29 10-64138.49120.003310.89 10-65138.4862-0.00176138.4828-0.0051X138.4879n 102-6i49.82 10（ XX）i 1则： s n（ E）=（ 49.82 10-6 /5 ） 1/2 =0.0032 （） /0.37902.89 10-626.01 10-6（ / ） =8.4 （ mK）（被检铂电阻在100的（ dR/dt ）=0.3790 / ）而2 u c /3 （ 9.9mK）则： sn（ E） 2 uc /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 X n，共考核 m（ m=4）个月，计算 m个平均值 X m，计算出 X m的实验室标准偏差作为长期稳定性数据，评定点 0，列表如下：单位：序 号第一次第二次第三次第四次199.996299.998299.997599.9966299.995499.997699.996299.9972399.995999.998099.996499.9968499.996899.997599.997099.9962599.995799.998499.996899.9974699.996399.997399.997599.9970X ni99.996199.997899.996999.9969X m99.9869m 4ni m）2/m-1 1/2 =0.0007 /0.3910 （ / ）=1.8mK （c则： m=（11.2mK）SXXui 1本标准装置稳定性符合要求。.八、测量标准稳定性评定点 100，列表如下：单位：序 号第一次第二次第三次第四次1138.4948138.4968138.4952138.49532138.4962138.4975138.4944138.49623138.4955138.4983138.4936138.49484138.4950138.4952138.4938138.49555138.4964138.4967138.4942138.49606138.4953138.4955138.4948138.4952X ni138.4955138.4967138.4943138.4955X m138.4955m 4（ X ni X m）2/m-1 1/2 =0.0007 /0.3790 （ / ）=1.8mK u（c则：Sm= i 114.9mK）本标准装置稳定性符合要求。.九、测量标准不确定度的验证该检定装置的标准不确定度评定后，对得到的合成标准不确定度uc 进行验证，验证方法：采用传递比较法。选取一只工业A 级铂电阻、编号3#，进行测量标准不确定度的验证。选取评定点为 :0 、 100。本套检定装置检定结果：0：y=R（ 0） = 99.9986 、 0302 校准实验室检定结果y0=100.0061 ；则： y y0 =0.0075 /0.3910 （ / ） =19.2mK U23 （mK） 。100：y=R（ 100） = 138.4523 、 0302 校准实验室检定结果y0=138.4598 ；则： y y0 =0.0075/0.3790（ / ） =19.8mK U（ 30（ mK）。本检定装置的测量标准不确定度验证结果关系式成立，从而验证了uc 值的合理性。.十、结论根据对测量标准不确定度的评定和验证，本测量标准的性能符合JJG229 1998 工业铂、铜热电阻检定规程的技术要求，可开展相应工业铂、铜热电阻的检定工作。十一、附录JJG229 1998 工业铂、铜热电阻.