..建立測量標準技術報告標準名稱二等標準鉑電阻溫度計標準裝置計量技術機構編寫年月日審核年月日目次一、測量標準概述………………〔3二、測量標準性能………………〔4三、構成測量標準的測量器具及配套設備……〔5四、檢定人員……………………〔6五、校準〔檢定環境條件……〔6六、測量標準不確定度的評定…………………〔7七、測量標準重復性…………〔10八、測量標準穩定性…………〔12九、測量標準不確定度的驗證………………〔14十、結論………〔15十一、附錄……………………〔15..一、測量標準概述1、建立測量標準的目的、意義及用途工業鉑電阻溫度計廣泛用于溫度測量,它的準確性與穩定性將直接影響其測溫準確度。為保證公司軍、民品高低溫試驗箱溫度及溫度傳感器測量的準確,量值統一,建立該標準裝置,開展工業鉑電阻/銅電阻溫度計的檢定工作。2、測量標準的組成及工作原理該套工業鉑電阻/銅電阻溫度計檢定裝置主要由二等標準鉑電阻溫度計、冰點槽、油槽、數字多用表、掃描開關和控制器等組成。它是利用鉑電阻電阻值隨溫度而變化的特性來測溫的原理,冰點槽、油槽用來復現相應物質的固定點的溫度。3、檢定方法按照JJG229-1998工業鉑、銅熱電阻檢定規程中的要求在0℃/100℃或300℃點,通過測量二等標準鉑電阻與被檢熱電阻在各檢定點的阻值,得出檢定點的設定溫度與實際溫度偏差Δt〔℃,經修正得出被檢熱電阻在各檢定點的熱電阻值,查表計算得出分度偏差,從而判定其合格與否。測量原理如下圖1：三線/四線轉換器冰點槽/油槽34420A數字表三線/四線轉換器冰點槽/油槽34420A數字表TZ·SC-03控制器標準與被檢標準與被檢打印機計算機GP-IB卡打印機計算機GP-IB卡工業鉑電阻/銅電阻溫度計檢定裝置設備組成示意圖14、依據的檢定規程JJG229—1998工業鉑、銅熱電阻二、測量標準性能1、測量范圍0℃～419.5272、擴展不確定度評定點：Pt1000℃：U0=23mK〔k100℃U100=30mK〔k..三、構成測量標準的測量器具及配套設備測量器具名稱型號規格出廠編號生產國別廠家研制或購進時間測量范圍允許誤差極限校準<檢定>機構校準<檢定>時間校準<檢定>證書號二等標準鉑電阻溫度計N86620XX〔0～419.527℃U=〔～6.8mK304所2006.10.1820069191配套設備數字多用表34420A4200131720XX〔0～1000Ω±〔0.006%x+0.0002%xm221廠理化計量中心2020060551低電勢掃描器/控制器TZ·SC-03A204307320XX≤0.4μV221廠理化計量中心20060511冰點槽RTS-601649920XX〔-60～95℃±0.01℃221廠理化計量中心20060523油槽HTS-300A8000161420XX〔95～300℃±0.01℃221廠理化計量中心20060521兆歐表ZC25-47-0803〔0～1000MΩ±10%0301校準實驗室20060021..四、檢定人員姓名技術職稱從事本專業年限檢定專業項目檢定員證號五、校準〔檢定環境條件項目名稱要求實際情況溫度〔15～35℃〔15～35℃濕度＜80%RH〔35～75%RH介質無腐蝕有害氣體無腐蝕有害氣體六、測量標準不確定度的評定1、輸出量二等標準鉑電阻溫度計檢定裝置分別測出被檢工業鉑熱電阻/銅熱電阻溫度計在0℃/100℃或300℃溫度點上的電阻值Ri〔t℃,查表計算得出分度偏差,從而判定其合格與否。2、輸出模型R〔t=Ri－〔dR/dt×Δt式中：Ri——被檢熱電阻在溫度ti時的電阻值〔Ω；dR/dt——溫度ti時電阻變化率〔Ω/℃。Δt——Δt=3、不確定度來源3.1二等標準鉑電阻溫度計的分度傳遞引入的標準不確定度u13.2標準鉑電阻溫度計不穩定引入的標準不確定度u23.3電測設備引入的標準不確定度u33.4冰點槽和油槽不均勻溫場引入的標準不確定度u43.5測量重復性引入的標準不確定度u54、標準不確定度的評定4.1二等標準鉑電阻溫度計的分度傳遞引入的標準不確定度u1二等標準鉑電阻溫度計的傳遞標準,其符合正態分布。二等標準鉑電阻溫度計在0℃時的不確定度為0mK；100℃時的不確定度為6.8mK。取置信水平為0.99,k=2.58。則：0℃：u1=0〔mK；100℃：u1=6.8/2.58=2.64〔mK4.2二等標準鉑電阻溫度計不穩定引入的標準不確定度u2二等標準鉑電阻溫度計在0℃時為6mK,100℃時為4.65mK,其符合正態分布。取置信水平為0.99,k=2.58則：0℃：u2=6/2.58=2.32〔mK；100℃：u2=4.65/2.58=1.80〔mK4.3電測設備引入的標準不確定度u3數字多用表34420A測量電阻檔100Ω,測量精度為：Δ=±〔0.0060%×讀數+0.0002%×量程；二等標準鉑電阻溫度計阻值分別為R〔0℃=25Ω、R〔100℃=35Ω,分別代入得出0℃、100℃測量精度為：±0.0017Ω、±0.0023Ω。而標準電阻溫度計在0℃的〔dR/dt=0.0999Ω/℃、100℃的〔dR/dt=0.0969Ω/℃假設為均勻分布,包含因子取k=,則：0℃：u3=〔/=9.8〔mK；100℃：u3=〔/=13.7〔mK4.4冰點槽和油槽不均勻溫場引入的標準不確定度u4冰點槽水平溫差≤0.01℃,按B類評定,假設為均勻分布,區間半寬度a=5mK,油槽水平溫差為≤0.01℃,按B類評定,假設為均勻分布,區間半寬度a=5mK,包含因子取k=,則此項的標準不確定度,0℃u4=5/=2.89〔mK、100℃u4=5/=2.89〔mK4.5測量重復性引入的標準不確定度u5序號XiXi－〔Xi－2124.94940.00152.25×10-6224.94810.00020.04×10-6324.94860.00070.49×10-6424.9474-0.00050.25×10-6524.9468-0.00111.21×10-6624.9472-0.00070.49×10-624.94794.73×10-6檢定點：0℃。取六次測量,按貝塞爾公式計算得出標準不確定度：單位：Ω則：u5===0.397×10-3〔Ω/0.0999〔Ω/℃=4mK檢定點：100℃。測量6次,按貝塞爾公式計算得出標準不確定度：單位：Ω。序號XiXi－〔Xi－2134.69620.00121.44×10-6234.6944-0.00060.36×10-6334.6935-0.00152.25×10-6434.69520.00020.04×10-6534.6947-0.00030.09×10-6634.69580.00080.64×10-634.69504.82×10-6則：u5===0.4×10-3〔Ω/0.0969〔Ω/℃=4.1mK5、合成標準不確定度ucuC=〔u12+u22+u32+u421/20℃時：uC=11.2〔mK100℃時：uC=6、擴展不確定度U取置信概率p=0.95,查t分布表k=2則：U=kuC、0℃時：U=23〔mK100℃時：U=七、測量標準重復性測量標準的重復性用實驗標準偏差sn〔E表征。選擇一只工業A級鉑電阻,Pt100、編號為2#,分別在0℃、100℃點重復測量n=6次,得到6個觀測值Ei見下表：測量點：0℃單位：Ω序號Ei〔ΩEi－〔Ei－2199.9960-0.00080.64×10-6299.99790.00111.21×10-6399.9961-0.00070.49×10-6499.99710.00030.09×10-6599.9965-0.00030.09×10-6699.99700.00020.04×10-699.9968Σ〔Xi－X22.87×10-6則：sn〔E=〔2.87×10-6/51/2=0.0075〔Ω/0.3910〔Ω/℃=2.0〔mK〔被檢鉑電阻在0℃的〔dR/dt=0.3910Ω/℃而2uc/3＝〔7.5mK則：sn〔E＜2uc/3,符合標準的要求。七、測量標準重復性測量點：100℃單位：Ω序號Ei〔ΩEi－〔Ei－21138.4872-0.00070.49×10-62138.48940.00152.25×10-63138.49060.00277.29×10-64138.49120.003310.89×10-65138.4862-0.00172.89×10-66138.4828-0.005126.01×10-6138.4879Σ〔Xi－X249.82×10-6則：sn〔E=〔49.82×10-6/51/2=0.0032〔Ω/0.3790〔Ω/℃=8.4〔mK〔被檢鉑電阻在100℃的〔dR/dt=0.3790Ω/℃而2uc/3＝〔9.9mK則：sn〔E＜2uc/3,符合標準的要求。八、測量標準穩定性測量標準的穩定性用實驗室標準偏差sm〔E表征,選取一只工業A級鉑電阻,分度號為：Pt100,編號：2#,每隔3個月考核一次,每次測量n次〔n=6,分別計算測量平均值n,共考核m〔m=4個月,計算m個平均值m,計算出m的實驗室標準偏差作為長期穩定性數據,評定點0℃,列表如下：單位：Ω序號第一次第二次第三次第四次199.996299.998299.997599.9966299.995499.997699.996299.9972399.995999.998099.996499.9968499.996899.997599.997099.9962599.995799.998499.996899.9974699.996399.997399.997599.9970ni99.996199.997899.996999.9969m99.9869則：Sm=〖〔ni－m2/m-1〗1/2=0.0007Ω/0.3910〔Ω/℃=1.8mK＜uc〔11.2mK本標準裝置穩定性符合要求。八、測量標準穩定性評定點100℃,列表如下：單位：Ω序號第一次第二次第三次第四次1138.4948138.4968138.4952138.49532138.4962138.4975138.4944138.49623138.4955138.4983138.4936138.49484138.4950138.4952138.4938138.49555138.4964138.4967138.4942138.49606138.4953138.4955138.4948138.4952ni138.4955138.4967138.4943138.4955m138.4955則：Sm=〖〔ni－m2/m-1〗1/2=0.0007Ω/0.3790〔Ω/℃=1.8mK＜uc〔14.9mK本標準裝置穩定性符合要求。九、測量標準不確定度的驗證該檢定裝置的標準不確定度評定后,對得到的合成標準不確定度uc進行驗證,驗證方法：采用傳遞比較法。選取一只工業A級鉑電阻、編號3#,進行測量標準不確定度的驗證。選取評定點為:0℃、100℃。本套檢定裝置檢定結果：0℃：y=R〔0℃=99.9986Ω、0302校準實驗室檢定結果y0=100.0061；則：∣y－y0∣=0.0075Ω/0