计量标准技术报告6(2015热电偶)

1计量标准技术报告计量标准名称工作用热电偶温度计标准装置计量标准负责人建标单位名称（公章）填写日期2目录一、建立计量标准的目的............................................................................................................................3二、计量标准的工作原理及组成..............................................................................................................3三、计量标准器及主要配套设备..............................................................................................................4四、计量标准的主要技术指标..................................................................................................................5五、环境条件....................................................................................................................................................5六、计量标准的量值溯源和传递框图....................................................................................................6七、计量标准的重复性试验.......................................................................................................................7八、计量标准的稳定性考核.......................................................................................................................8九、检定或校准结果的测量不确定度评定...........................................................................................9十、检定或校准结果的验证....................................................................................................................13十一、结论...................................................................................................................................................14十二、附加说明............................................................................................................................................143一、建立计量标准的目的温度是热电生产中的重要且数量较多的物理量，而热电偶是温度仪表的感温元件，热电偶的准确与否直接影响温度仪表示值的准确性。为保证工作用热电偶的准确，按国家计量管理工作的相关规定，建立二等铂铑10-铂热电偶标准装置。它主要用于我公司生产中使用的工作用廉金属热电偶的定期检定，保证温度量值传递准确可靠。二、计量标准的工作原理及组成二等铂铑10-铂热电偶标准装置由二等铂铑10-铂热电偶、数字多用表、热电偶检定炉、自耦变压、低电势开关等组成。标准装置工作原理简图采用比较法，将被检热电偶与标准热电偶捆扎成一束放入检定炉中，热电偶的测量端应处于管式炉的最高温区中心，标准偶应与管式炉轴线位置一致。然后由低温向高温逐点升温检定。待炉温升到检定点温度且稳定后，由标准热电偶开始依次测的各被检偶的热电动势，根据二者之间的示值误差来判定被检热电偶合格与否。1–管式炉2–低电势扫描开关3–数字多用表4–被检热电偶5–标准热电偶4三、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铑10-铂热电偶S0～1300℃二等中国昆明2010-172省计量院1年数字万用表KEITHLEY2000(0-100)mADC(0-100)mV/100VDC6位半KEITHLEY887267市计量所1年主要配套设备低电势开关PRTSelec-torSwitch-954(0.1μV-750V)AC/KEITHLEY2210701-1自检1年精密水银温度计棒式0-50℃0.1℃0440自检1年管式电炉SK-2-12//105自测1年5四、计量标准的主要技术指标该项标准装置的主要技术指标1、二等铂铑10-铂热电偶：S型，准确度等级：二等2、数字多用表：KEITHLEY2000：±(0.005%RD+0.0035%F.S)3、热电偶检定炉：长度：600mm，加热管：40mm，均匀温场长度：±30mm，半径：14mm的区域内任意两点范围的温度差为1.0℃。五、环境条件项目要求实际情况结论温度(20±5)℃(20±5)℃符合要求湿度≤80%RH≤80%RH符合要求6六、计量标准的量值溯源和传递框图上级计量器具本级计量器具下一级计量器具基（标）准名称：一等铂铑10-铂热电偶不确定度或准确度等级或最大允许误差：一等溯源单位：襄樊市计量测试所比较法计量标准名称：二等铂铑10-铂热电偶测量范围：（300~1300）℃不确定度或准确度等级或最大允许误差：二等计量器具名称：工作用廉金属热电偶测量范围：（300~1300）℃不确定度或准确度等级或最大允许误差：工作用Ⅱ级比较法7七、计量标准的重复性试验在标准装置正常工作条件下，使用一支二等铂铑10-铂热电偶，测量范围（300~1300）℃，对被检一支工作用廉金属热电偶测量范围（300~1300）℃，K型热电偶，在600℃点上等精度重复测量10次，得到以下一组数据（单位：mV）：试验时间测量值（V）测量次数2012年4月12日2013年4月15日2014年4月13日2015年4月17日试验条件21℃;55%RH22℃;51%RH20℃;56%RH21℃;53%RH124.95424.96224.96624.992224.95425.00424.96224.990324.95024.96424.98824.994424.95025.00524.95424.971524.96024.96424.95824.997624.97024.96224.96624.974724.95224.95024.96024.974824.95425.00425.01524.971924.95024.94024.98024.9921024.97025.00524.95824.906ninXiX124.956424.976024.970724.9761112nXXXSniii0.00780.02560.01880.0267试验人员********************************8八、计量标准的稳定性考核在标准装置正常工作条件下，使用一支二等铂铑10-铂热电偶，测量范围（300~1300）℃，对一支被检工作用廉金属热电偶，测量范围（300~1300）℃，K型热电偶，在600℃点上等精度重复测量10次，每年测量一次，得到以下一组数据：（单位：mV）考核时间测量值（V）测量次数2012年4月12日2013年4月15日2014年4月13日2015年4月17日124.95424.96224.96624.992224.95425.00424.96224.99324.9524.96424.98824.994424.9525.00524.95424.971524.9624.96424.95824.997624.9724.96224.96624.974724.95224.9524.9624.974824.95425.00425.01524.971924.9524.9424.9824.9921024.9725.00524.95824.906iy24.956424.976024.970724.9761最大变化量1iiyy/0.019600.005300.00540允许变化量0.04282考核人员********************************9九、检定或校准结果的测量不确定度评定1、概述依据JJG351-1996《工作用廉金属热电偶检定规程》和JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》，按照双极法进行测量，以二等铂铑10-铂热电偶作为标准器，测量对象为Ⅱ级(300~1300)℃工作用廉金属热电偶,在800℃测量点对被测仪表示值误差的不确定度进行评定。2、数学模型e=)t(e被+)t(S)t(S)t(e)t(e被标标标-分e式中：e——被检热电偶在检定点温度（t℃）的误差；)t(e被——被检热电偶在检定点温度附近（t′℃）的热电动势；)t(e标——标准热电偶在检定点温度（t℃）的热电动势；)t(e标——标准热电偶在检定点温度附近（t′℃）的热电动势；)t(S标——标准热电偶在检定点温度的微分电动势；)t(S被——被检热电偶在检定点温度的微分电动势分e——被检热电偶在检定点温度（t℃）时分度表查得的热电动势值。3、不确定度来源及分析3.1由)t(e被引入的不确定度来源主要有四部分：被检热电偶的测量重复性、电测仪表的测量误差、检定炉温场不均匀和热电偶参考端温度不均匀。3.1.1测量重复性引入的标准不确定度)e(u1被在相同条件下，对同一支被检K型热电偶在800℃点作等精度多次检定。数据如下表所示：次数测量值（mV）xxi2ixx133.2470.0030.000009233.249-0.0010.000001333.251-0.0010.000001433.253-0.0030.000009533.2500.0000.00000010S=1nxx2n1ii）（=0.0029mV)e(u1被=0.0029mV=2.9μV3.1.2由电测仪表的测量误差引入的标准不确定度)e(u2被电测仪表为数字多用表，以年变化率表示其示值误差：±（0.005%×示值+0.0035%×量程），以K分度800℃为例，其最大误差为±（0.005%×33.275+0.0035%×100.000）=±0.0052mV=±5.2μV，服从均匀分布，包含因子k=3，半宽度a=5.2μV。)e(u2被=5.2/k=3μV3.1.3检定炉温场不均匀引入的标准不确定度)e(u3被检定炉温场最大允许温差为1℃,折合电量约为40μV，半宽为20μV，服从均匀分布，包含因子k=3，因此，)e(u3被=203=11.55μV。3.1.4热电偶参考端温度不均匀引入的标准不确定度)e(u4被热电偶参考端温度测量不准确,估计为±0.2℃,折合电量引入的最大误差为±8.0μV，半宽为8μV，服从均匀分布，包含因