计量标准技术报告热电阻检定装置.doc

计量标准技术报告热电阻检定装置 计量标准名称 热电阻检定装置 计量标准负责人 建标单位名称（公章） 填 写 日 期 目 录一、建立计量标准的目的（ ）二、计量标准的工作原理及其组成（ ）三、计量标准器及主要配套设备（ ）四、计量标准的主要技术指标（ ）五、环境条件（ ）六、计量标准的量值溯源和传递框图（ ）七、计量标准的重复性试验（ ）八、计量标准的稳定性考核（ ）九、检定或校准结果的测量不确定度评定（ ）十、检定或校准结果的验证（ ）十一、附加说明（ ）一、建立计量标准的目的工业热电阻是测量温度的传感器，在企业中应用广泛，属于量大面广的计量器具，为了做好南平地区温度的量传，建立本计量标准。确保全地区各企、事业单位温度的量传。二、计量标准的工作原理及组成本计量标准装置由以下标准器和设备组成:1. 二等标准铂电阻温度计2. HY2003B六位半高准确度数字式热电阻测试仪3. 接触热电势µV的多点转换开关4. 制冷恒温槽:U,k=25. 油恒温槽:水平温场；垂直温场；10min变化本计量标准装置的工作原理如下: 工作热电阻的检定采用比较法进行，将被检热电阻和标准铂电阻温度计插入制冷恒温槽内,采用四线制接线至热电阻测试仪测出电阻值,通过比较法测量获得被检热电阻的R0值,然后,再用同样的方法通过与标准铂电阻温度计在恒温油槽中的比较法测量,确定被检热电阻的R100值,由R0和R100获得被检热电阻的电阻温度系数a。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二等铂电阻温度计WZPB（0419.527）二等深圳云兴股份26692福建省计量科学研究院24个月热电偶热电阻测试仪HY2003B0MPE：±（0.06%+10字）上海华易电子20024南平市计量所12个月主要配套设备恒温油槽MTH-300A100300水平温场；垂直温场；10min变化0950南平市计量所24个月制冷恒温槽MTR-40A（-4095）U,k=21982南平市计量所24个月兆欧表ZC25-3(0500)M10级37374南平市计量所24个月转换开关WK112-接触热电势µV-四、计量标准的主要技术指标二等铂电阻温度计标准装置 测量范围（0419.527） 不确定度或准确度等级：二等五、环境条件序 号项 目要 求实 际 情 况结 论1温 度（1535）（1530）合格2湿 度（30%80%）（50%75%）合格3456六、计量标准的量值溯源和传递框图量值溯源图上一级计量标准直接测量法一等铂热电阻温度计标准装置 测量范围（0419.527）一等福建省计量科学研究院本所计量标准比较检定法热电阻温度计检定装置测量范围（0419.527）二等下一级计量器具工业铜热电阻（-50150）工业铂热电阻（-200600）A级及以下七、计量标准的重复性试验工业热电阻温度计在冰点和水沸点上分度的测量重复性选一支Cu50的热电阻为例,用十次测量结果的均方根误差表示,即 冰 点(00C) 水 沸 点(1000C)序号Xi( )U=Xi-U2序号Xi( )U=Xi-U21×10-4×10-71-4×10-82×10-3×10-72-4×10-73×10-4×10-93×10-4×10-74×10-4×10-84×10-4×10-65×10-4×10-75×10-4×10-66×10-4×10-76×10-4×10-77×10-4×10-77×10-4×10-78×10-3×10-78×10-4×10-79×10-4×10-79×10-4×10-610×10-4-710×10-4×10-6X总和0×10-6X总和0-6平均平均SR0= ×10-4() <合成标准不确定度SR100×10-4()<合成标准不确定度满足检定结果的测量不确定度的要求八、计量标准的稳定性考核在检定规程规定的条件下，用标准铂电阻对相对稳定的A级热电阻（型号：Pt100）100点示值每隔一年检定一次，结果如下：测量次数2007年9月2008年9月2009年9月2010年9月12345678910计量标准的稳定性由上式可得：计量标准的稳定性小于计量标准的扩展不确定度。九、检定或校准结果的测量不确定度评定工业铂热电阻温度电阻值测量结果不确定度评定1、概述1.1 测量依据;JJG229-2010工业铂、铜热电阻检定规程1.2 测量标准; 二等标准电阻温度计证书给出的参数见表1-1 表9-1 二等标准铂电阻温度计证书给出的参数tWtsd Wts /dt0oC100 oCRtp1.2.2 电测设备 HY2003B热电阻测量仪，测量范围（0220.0000），MPE：±（0.006%+10字）。1.3 被测对象: A级铂热电阻Pt100，其检定点0 oC时允许偏差为 ±0.15，1.4 测量参数: 测量参数为R0 R100,比较法进行测量1.5测量方法： 比较法进行测量。将二等标准铂电阻温度计与被检铂热电阻同时插入冰点和100oC 的恒温油槽中待温度稳定后通过测量与被检的值，由标准算出实际温度然后通过公式计算得出被检的实际值R´0和R´100. 2、数学模型 检定点0 oC，测量误差的数学模型： （2.1） 检定点100 oC，测量误差的数学模型： （2.2） 式中符号的含义同正文。从数字模型中可以观察到，0 oC检定点的输入量有：， 和；100 oC检定点的输入量有：， 和。 、的不确定度很小，可以忽略不计。3、输入量、的标准不确定度u（）和u（）的评定 有4个主要不确定度来源：3.1输入量Rx的标准不确定度u（）的评定 u（Rx）记u（x）3.1.1测量的重复性u（x1）u（x1）是由于热电势变化,环境温度波动等因素引入的误差。对一支B级铂电阻分别在0 100上连续测量10次得:a)在0×10-4实际测量以4次测量平均值为测量结果所以u（x1）=S/4 =1.5×10-4b) 在100时 S=4.0×10-3实际测量以4次测量平均值为测量结果所以u（x1）=S/4 =×10-3自由度=93.1.2 配套设备引入的不确定度u（x2）a)在0时 冰点槽的温场为5mK,取均匀分布u（x2）=5÷其估算值不可靠性为25% =8b) 在100时,恒温油槽温差不大于20mKu（x23.1.3 多用表引入不确定度u（x3）a)在0时 x3=100×0.01%+100×u（x3）=r=b) 在100时 x3=138×0.01%+1000×u（x3）=r=因为转换开关接触电热势最大不超过0.4uV,可忽略不计二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不确定度u（x5）a)在0时根椐检定规程规定,周期不稳定性为5mk,属正态分布u（x5）=5/3b) 在100时根椐检定规程规定,周期不稳定性为12mk,属正态分布u（x5）=12/3其估算值不可靠性为10% r=503.1.6标准不确定度u（x）计算a)在0时u（x）b) 在100时u（x）（dR/dt）标准不确定度u（dR/dt）的评定,记u（y）a)在0×10/ 服从正态分布 k=3×10-3/b) 在100×10 / 服从正态分布 k=3×10-3/r=993.3 R标准不确定度u（R）的评定,记u（z）3.3.1二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不确定度u（z1）a)在0时u（z1）=5mK/3=1.66×10-4b) 在100时u（z1）=12mK/3=3.87×10-4其估算值不可靠性为10% r=503.3.2电测设备引入的标准不确定度u（z2）由于是测量R 它们公用部分的不确定度可以抵消,只有差值部份影响,可忽略不计3.3.3二等标准铂电阻温度计在水三相点引入的标准不确定度u（z3）忽略不计3.3.4 标准不确定度u（z）计算a) 在0时u（z）=5mK/3=1.66×10-4b) 在100时u（z）=12mK/3=3.87×10-43.4 ( dR/dt)*t标准不确定度u( dR/dt)*t的评定,记u（d）( dR/dt)*t在0时不确定度8.98×10-5/ k=3 u（d）=8.98×10-5÷×10-5/( dR/dt)*t在10时不确定度8.7×10-5/ k=3u（d）=8.7×10-5÷×10-5/=100-1=994合成标准不确定度0 100c1=1 c1=1 c2=2在0时uC=在100时uC=在0时eff=50在100时eff=525. 扩展不确定度0时 取 自由度eff=50 扩展不确定度 U95kp××100时 取 自由度eff=5扩展不确定度 U95kp××测量范围 -200850、准确度等级为B级、 铂热电阻温度计0时其最大允许误差为±,100时其最大允许误差为±,而0时扩展不确定度u=0.08,100时扩展不确定度u=0.14。÷<1/3满足要求,0.14÷<1/3满足要求。十、检定或校准结果的验证采用传递比较法选一只工业铂电阻温度计，型号Pt100，器号2，经福建省计量科学研究所检定合格的数据和本所标准装置的检定数据进行比较，结果如下：R（0）（ ）R（100）（ ）省所本所比对结果 比对结果差<U，符合要求。十一、结论本标准装置经过实验验证，符合JJG229-2010、铜热电阻检定规程的要求，可以开展工业热电阻的检定工作十二、附加说明