热电阻不确定度评定

工业铂、铜热电阻校准结果的不确定度评定1．概述1.1测量依据：国家计量检定规程JJG229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》。

1.2环境条件：温度：21.0℃，相对湿度：65％RH。

1.3 主要标准器：标准铂电阻温度计【编号：5311；测量范围：(-190～419.527) ℃；准确度：二等】1.4校准对象及参数：工业用铂电阻（分度Pt100）一只，校准参数：温度1.5测量过程描述：将标准铂电阻温度计和被测铂热电阻温度计放入同一恒温槽内进行比较测量，并计算其偏差。

2 影响测量不确定度的影响量2.1测量重复性2.2标准器的测量不确定度2.3电测设备的测量误差2.4恒温槽的不均匀性3．数学模型Δt＝Δt i-ΔT 其中Δt i=t i-t ΔT＝T i-t式中Δt——被校铂电阻在温度为t时的误差；℃Δt i——被校铂电阻在恒温槽中测得偏离校准点温度的差，℃；ΔT——标准铂电阻温度计在恒温槽中测得偏离校准点温度的差，℃；t——被校铂电阻温度计在校准温度点t的实测温度，℃；i——标准铂电阻温度计在校准温度点t的实测温度，℃；Tit——被校准的设定温度点，℃。

4．标准不确定度的评定校准结果的测量不确定度评定版本：第二版修改：第0次修改引入的不确定度4.1 输入量ti输入量t引入的不确定度主要为测量重复性引入，它包括恒温槽的波动度引入的i不确定度。

根据实验，在同一套检定装置中，用同一只标准器，对一只被检铂电阻温Array度计在0℃和100℃作10次独立的重复测量，用贝塞尔公式求得：实际校准时的数据为6次测量的平均值，则0℃和100℃时的A类分量为：u A0＝S p0/6=1.1 mK u A100＝S p100/6=0.66 mK4.2．B类标准不确定度4.2.1．标准器引入的不确定度，即输入量T引入的不确定度：根据上级给出标准铂电阻温度计的扩展不确定度U p＝23mK，估计该分布为正态分布，且p＝0.99，u T1＝U p/k p＝23/2.576＝8.9mK，4.2.2电测设备引入的不确定度：检定工业铂电阻时，使用0.01级热电偶、热电阻测试仪，所用量程为校准结果的测量不确定度评定版本：第二版 修改：第0次修改(0～200)Ω，查检定证书知其在200Ω范围内，最大误差为0.0098Ω，估计其分布为均匀分布，包含因子30℃点：u T2（0）＝（Δ/3）/（dR/dt ）＝0.0098/0.390/3＝15.0mK 100℃点：u T2（100）＝（Δ/3）/（dR/dt ）＝0.0098/0.380/3＝15.0mK 4.2.3恒温槽温场不均匀引起的不确定度：根据恒温槽校准证书，所用恒温槽的工作区域均匀性为0.02℃，则不确定度区间半宽为0.01估计该分布为均匀分布：u T3＝10 mK /3＝5.8mK4.2.4．铂电阻的引线和相互间的影响经过大量实验证明，带来的不确定度很小，而其他因素在检定过程中都尽量满足，故可忽略，不予考虑。

工业铂热电阻不确定度评定一、概述1.1测量依据：JJG 229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》。

1.2测量环境条件：温度：（15~35）℃，恒温槽温度（20±0.1）℃；湿度（30％RH~80％RH ）。

1.3测量标准：二等标准铂电阻,编号为210498，检定合格；配套设备：制冷恒温槽，编号为：08416，扩展不确定度为U =0.005℃，k =2；标准恒温槽，编号为08403，扩展不确定度为U =0.005℃，k =2。

电测设备：热工信号校验仪，编号为210635709，扩展不确定度为U =0.001mV ，k =2；数字多用表，编号为4489431。

1.4被测对象：工业铂电阻，型号：Pt100，编号：192434。

1.5测量方法：工业铂热电阻在满足电阻温度系数，测量0℃和100℃，测量0℃时，将被检和标准同时插入一定深度的制冷恒温槽；测量100℃时，将被检和标准同时插入一定深度的标准恒温槽。

标准读数与被检读数的差值即是改点温度偏差值。

1.6评定结果的使用：在符合或十分接近上述条件下工业铂热电阻温度测量，一般可参照使用本不确定度的评定结果。

二、数学模型0i 0t t t -=∆式中：0t ∆—校准温度点与实际温度的差值，℃； t i —被检读数，℃；t 0—标准读数，℃；三、不确定度来源3.1标准铂电阻引入的标准不确定度u 13.1.1标准铂电阻稳定性引入的标准不确定度u 1i ； 3.1.2 标准铂电阻自热效应引入的标准不确定度u 1o ； 3.2 制冷恒温槽温场引入的标准不确定度u 2 3.3 标准恒温槽引入的标准不确定度u 3 3.4电测设备引入的标准不确定度u 43.4.1 接标准铂电阻的数字多用表引入的标准不确定度u 4x ； 3.4.2 接被检的热工信号校验仪引入的标准不确定度u 4y ；3.5被检铂电阻测量重复性引入的标准不确定度u 5 四、标准不确定度评定分析4.1 标准铂电阻引入的标准不确定度u 1，采用B 类方法评定。

陕西XXXX技术有限公司工业铂、铜热电阻检定/校准结果测量不确定度评定报告编制：审核：批准：2020年06月06日检定/校准结果测量不确定度评定报告一、概述1、预评估对象：Pt100铂电阻温度计，1#（昆明大方)2、检定方法：JJG 229-2010《 工业铂、铜热电阻》3、检定项目：示值误差4、检定环境：温度21℃；湿度52%RH5、检定用计量标准器：二等标准铂电阻温度计 二、测量结果不确定度的评定 1、检定方法及原理按JJG229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》要求，按比较法进行测量，将二等铂电阻温度计与被检铂热电阻同时插入100℃的恒温槽中待温度稳定后通过测量标准与被检的值，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100R '。

2、被测对象铂热电阻Pt100 A 级，测量点：100℃，允许偏差±0.35℃ 3、测量标准3.1 二等标准铂电阻温度计二等铂电阻温度计证书给出的参数见表1 表2：二等铂电阻温度计证书给出的参数3.2 电测设备2010型数字万用表，测量范围（0～1000）Ω，U =0.000012K Ω,k =2 4、数学模型 检定100℃点：*100100100100100)/()/(hh t s t ss h t h t t t dt dW W W dt dR R R ∆-∆=---=∆== 从数学模型中可以观察到，100℃检定点的输入量有h R ，*h R 、*tp R 和sW100。

100)/(=t dt dR 、100)/(=t stdt dW 的不确定度很小，可以忽略不计。

4.1 输入量h t ∆的标准不确定度)(h t u ∆的评定有4个主要不确定度来源：h R 测量重复性，插孔之间的温差，电测设备，测量电流引起的自热。

4.1.1 测量重复性)(1h t u ∆，检定100℃时的合并样本标准差p s 为Ω⨯==-=∑33121034.431i i p s s 实际测量以4次测量值平均值为测量结果，所以：Ω⨯==-311017.24)(p h s R u 。

工业铂热电阻示值误差的测量不确定度评定摘要；JJG229-2010《工业铂、铜热电阻》检定规程、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定及表示》，在温度为25℃，相对湿度为60%的条件下，用二等标准铂电阻温度计、数字多用表、精密恒温油槽、精密恒温水槽等组成的智能化热工仪表检定系统对性能稳定的工业铂热电阻进行10次重复性测量，然后根据其示值误差的数学模型，通过对引起其不确定度的分量分析，进行标准不确定度的A类和B类评定，进而评定出汽车制动操纵力计示值误差测量结果不确定度。

关键词：不确定度1. 概述：工作用铂、铜热电阻检定工作由二等标准铂电阻温度计、数字多用表、精密恒温油槽、精密恒温水槽等组成的智能化热工仪表检定系统完成，在规定环境条件下，将一支被检 B级 Pt100 工业铂热电阻与标准铂电阻温度计同时插入精密恒温水槽和100℃的精密恒温油槽中，待温度稳定后通过测量标准和被检的值，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和。

1.数学模型检定点0℃，测量误差的数学模型：检定100℃，测量误差的数学模型：、——被检工业铂热电阻在0℃、100℃时的温度偏差。

℃、——被检工业铂热电阻在精密恒温水槽和精密恒温油槽中测得的偏离0℃、100℃时的差值。

℃、——标准铂电阻在精密恒温水槽和精密恒温油槽中测得的偏离0℃、100℃时的差值。

℃、——被检工业铂热电阻在0℃、100℃时的标称电阻值。

Ω、——被检工业铂热电阻在精密恒温水槽中测得的0℃和在精密恒温油槽中测得的100℃时的电阻值。

Ω、——被检工业铂热电阻在0℃、100℃时电阻值对温度的变化率。

Ω / ℃、——标准铂电阻在0℃、100℃时电阻比值。

、——标准铂电阻在0℃、100℃的精密恒温水槽和精密恒温油槽中的电阻比值。

、分别为标准铂电阻在0℃、100℃的电阻值，、分别为标准铂电阻在0℃、100℃的精密恒温水槽和精密恒温油槽中测得的电阻值。

为标准工业铂热电阻在水三相点瓶中的电阻值。

铂热电阻校准结果的不确定度评定摘要：铂电阻温度计因其测温准确度高、稳定性好、测温范围广等优点，在温度测量领域得到了广泛的应用。

目前我公司温度测量最常用的温度传感器是Pt100铂热电阻温度计。

铂热电阻温度计作为温度的测量主要工具，需要定期计量来确保数据准确可靠。

根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的研究方法与分析步骤，对铂热电阻温度计的校准结果进行不确定度来源的分析和评定。

关键词：铂热电阻；校准结果；不确定度；校准能力0.引言：铂热电阻温度计是利用其电阻随温度的变化而变化的特性研制而成，其准确度较高。

但长期在高温高湿的环境下，准确度会随着环境的变化以及长期使用震动，污染等因素影响下，电阻温度系数会产生漂移，稳定性和可靠性会逐渐下降，影响温度测量结果的准确性。

因此，铂热电阻需进行周期检定或校准，保证测量数据的准确性。

根据JJG 229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》采用规程要求准确度的标准器和配套设备，开展铂热电阻温度计的校准工作，使其测量结果满足使用要求。

1.测量方法：1.1.标准器及其配套设备（干井炉校准法）Kaye Validator 2000验证系统：—笔记本电脑（PC）；—验证仪（Validator2000）；—标准探头（IRTD-400）；—高温干井炉（HTR-400）/低温干井炉（CTR-40）；1.2.校准的环境条件温度：（15～35）℃，相对湿度：（30～80）%。

1.3.外观检查1.3.1.铂热电阻各部分装配正确、可靠、无--缺件，外表涂层应牢靠，保护管应完整无损，不得有凹痕、划痕和显著锈蚀。

1.4.校准温度点的选择选择铂热电阻正常使用的温度点。

1.5.校准1.5.1.按公司《Kaye Validator2000多点温度分布验证仪标准操作规程》要求将电脑、验证仪、标准探头和干井炉进行连接。

1.5.2.设定干井炉温度为校准的温度点，加热至设定温度并稳定10min以上。

热电阻校准装置不确定度分析报告1、测量方法依据JJG229-1998《工业铂热、铜热电阻检定规程》。

热电阻是一种将温度转换为可传送的标准化输出信号的仪表，而且其输出信号与标准铂电阻的连续函数关系。

根据提供的办法, 用标准铂电阻进行行不确定分析。

2、A类不确定度分析A类不确定度数值由重复性实验获得，即选用两支标准铂电阻温度计，编号分别为8075、8076其中一支做标准，另一支做被检，按检定规程要求插入被测恒温槽内，在规定的温度点进行检定。

开始时应将标准热电阻和被检热电阻一起紧挨着插入冰瓶中心部位。

选择“0℃检定”，将对插入冰瓶中的两标准热电阻进行0℃重复检定六次。

选择“100℃检定”，将对插入油恒温槽中的两标准热电阻进行100℃重复检定六次。

检定结果如下表：并分别计算出检定结果的标准偏差S n作为该标准装置的检定重复性。

2、B类不确定度分析2.1 冰点（0℃）①由于二等标准铂电阻温度计总不确定度引入的误差，由经验值得出bj为2.91mK，在区间可服从正态分布：取k=3，所以u（P被1）=bj/k=0.97mK②由于整套电测装置测量中引入的误差U（P被2），由经验值得出误差限bj为25mK，在区间可服从正态分布：取k=3所以u（P被2）=bj/k=8.3mK③由于冰点器温场不均匀引入的误差，U（P被3）由经验数据得知其误差限bj 为10mK，在区间内可服从均匀分布，取k=3,所以u（P被3）=bj/k=5.8mK④被检热电阻自热的影响，以半区间估计，约为5mK，在区间普遍存在，可视为两点分布：取k=1，所以u（P被4）=bj/k=5mK⑤标准热电阻自热的影响，按规程要求，允许值不大于4 mK，以半区间计入，约为2mK，在区间服从均匀分布，取k=3，所以u（P被5）=bj/k=1.2mK⑥由于检定结果和数据修约引入的误差，U (P 被6)由经验数据得知其误差限bj 为1.3mK ，在区间内可服从均匀分布，取k =3,所以u (P 被6)= bj/k =0.76 mK2.2 沸点（100℃）①由于二等标准铂电阻温度计总不确定度引入的误差，由经验值得出bj 为2.61mK ，在区间可服从正态分布：取k =3，所以u （P 被1）=bj/k =0.87mK ②由于整套电测装置测量中引入的误差U （P 被2），由经验值得出误差限bj 为25mK ，在区间可服从正态分布：取k =3所以u （P 被2）=bj/k =8.3mK ③由于油恒温槽温场不均匀引入的误差，U （P 被3）由经验数据得知其误差限bj 为5.2mK ，，在区间内可服从均匀分布，取k =3,所以u （P 被3）=bj/k =3mK④被检热电阻自热的影响，以半区间估计，约为5mK ，在区间普遍存在，可视为两点分布：取k =1，所以u （P 被4）=bj/k =5mK⑤标准热电阻R *tp 变化所带入的影响，按规程要求，允许值不大于5 mK ，以半区间计入，约为2.5mK ，在区间服从均匀分布，取k =3，所以u （P 被5）=bj/k =1.44mK⑥由于检定结果和数据修约引入的误差，U (P 被6)由经验数据得知其误差限bj 为1.3mK ，在区间内可服从均匀分布，取k =3,所以u (P 被6)= bj/k =0.76 mK3、合成不确定度分析u 0℃=()∑=+ni ii u c 122Sn =(9.92+0.972+8.32+52+1.22+0.762)1/2=13.75 mKu 100℃=()∑=+ni ii u c 122Sn =(9.92+0.872+8.32+32+52+1.442+0.762)1/2=14.32mK4、 扩展不确定度分析：U=k u 取k =2 则：U 0℃ =k u 0℃=27.50 mK=0.027℃ U 100℃ =k u 100℃=28.64 mK=0.029℃ 5、结论工业铂电阻（A 级）在0℃的允许误差为0.15℃，而本检定装置的示值误差的扩展不确定度为U 0℃ =0.027℃；工业铂电阻（A 级）在100℃的允许误差为0.32℃，而本检定装置的示值误差的扩展不确定度为U 100℃ =0.029℃；因此，本检定装置用于检定工业热电阻是能够满足要求的，其检定方法可行。

收稿日期:２０２０ ０６ １２作者简介:罗利平(１９８３－)ꎬ女ꎬ陕西汉中人ꎬ工程师ꎬ从事仪器仪表检定校准和相关的技术工作ꎮｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５－２７９８.２０２０.１０.０１６工业铂热电阻测量结果的不确定度评定罗利平(山西潞安检测检验中心有限责任公司ꎬ山西长治㊀０４６２０４)摘㊀要:工业铂热电阻是化工㊁煤炭等行业的重要测温元件ꎬ它是利用铂丝的电阻值随温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的ꎮ文章介绍了依据ＪＪＧ２２９－２０１０«工业铂㊁铜热电阻»检定规程对常用的Ｂ级Ｐｔ１００铂热电阻的测量结果进行的不确定度的详细计算和分析过程ꎬ旨在研究和讨论影响测量结果的主要因素和应采取的方法和措施ꎬ以保证测量结果的持续可信ꎮ关键词:标准铂电阻温度计ꎻ铂热电阻ꎻ不确定度ꎻ测量结果中图分类号:ＴＨ８１１㊀㊀㊀文献标识码:Ｂ㊀㊀㊀文章编号:１００５ ２７９８(２０２０)１０ ００４４ ０３１㊀概㊀述１.１㊀被测对象选用一支Ｂ级铂热电阻Ｐｔ１００作为此次评定的对象ꎬ按照ＪＪＧ２２９－２０１０«工业铂㊁铜热电阻»检定规程规定的检定温度点为０ħ和１００ħꎬ对Ｂ级Ｐｔ１００铂热电阻进行误差的测量ꎬ其允许偏差:０ħ:ʃ０.１５ħꎻ１００ħ:ʃ０.３５ħꎮ１.２㊀测量标准１.２.１㊀二等标准铂电阻温度计二等标准铂电阻温度计证书给出的参数见表１ꎮ表１㊀标准铂电阻证书给出的参数ｔＷｓｔｄＷｓｔ/ｄｔ０ħ０.９９９９６０１０.００３９８７８３１ħ－１１００ħ１.３９２６９９２０.００３８６７３９９ħ－１Ｒｔｐ＝２５.７４８０Ω１.２.２㊀电测设备ＫＥＩＴＨＬＥＹ２０１０数字多用表ꎬ测量范围(０~１０００)Ωꎮ表２㊀数字多用表年变化量量程年变化量１００.０００００Ωʃ(９０.０ˑ１０－６ˑ读数＋１０.０ˑ１０－６ˑ量程)１.０００００００ｋΩʃ(８０.０ˑ１０－６ˑ读数＋２.０ˑ１０－６ˑ量程)１.３㊀测量方法按照检定规程中的方法进行比较测量ꎮ将标准铂电阻温度计(以下简称标准铂电阻)和被检铂热电阻温度计(以下简称被检铂电阻)同时插入恒温槽中ꎬ将标准铂电阻与被检铂电阻的引线接入接线台与数字多用表㊁扫描/控制器连接ꎬ待温度稳定后采集数字多用表的标准铂电阻与被检铂电阻的电阻值ꎬ用标准铂电阻计算出恒温槽的实际温度后通过公式最终得出被检铂电阻的实际值温度值和测量误差ꎮ２㊀测量模型０ħ时ꎬ测量误差的数学模型:әｔ０＝Ｒｉ－Ｒ０(ｄＲ/ｄｔ)ｔ＝０－Ｗｓｉ－Ｗｓ０(ｄＷｓｔ/ｄｔ)ｔ＝０＝әｔｉ－әｔ∗ｉ(１)１００ħ时ꎬ测量误差的数学模型:әｔ０＝Ｒｈ－Ｒ０(ｄＲ/ｄｔ)ｔ＝１００－Ｗｓｉ－Ｗｓ１００(ｄＷｓｔ/ｄｔ)ｔ＝１００＝әｔｈ－әｔ∗ｈ(２)从以上数学模型中得到ꎬ０ħ时的需要输入的量有:ＲｉꎬＲ∗ｉꎬＲ∗ｔｐ和Ｗｓ０ꎻ１００ħ时的需要输入的量有:ＲｈꎬＲ∗ｈꎬＲ∗ｔｐ和Ｗｓ１００ꎮ其中(ｄＲ/ｄｔ)ｔ＝０ꎬ(ｄＷｓｔ/ｄｔ)ｔ＝０ꎬ(ｄＲ/ｄｔ)ｔ＝１００ꎬ(ｄＷｓｔ/ｄｔ)ｔ＝１００为电阻随温度的变化率ꎬ一般该值引用自规程的附录表ꎬ该不确定度很小ꎬ忽略不计ꎮ３㊀输入量әｔｉꎬәｔｈ的标准不确定度ｕ(әｔｉ)和ｕ(әｔｈ)的评定㊀㊀该不确定度分量主要由被检铂电阻测量结果的重复性ꎬ电测设备ꎬ恒温槽插孔之间的温差以及测量电流引起的自热四个方面引入ꎮ３.１㊀测量结果的重复性所引入的不确定度ｕ(Ｒｉ１)和ｕ(Ｒｉ２)ꎬ采用Ａ类方法评定以Ｂ级铂热电阻分别在制冷恒温槽和恒温油槽对其０ħ和１００ħ进行重复１０次的测量ꎮ４４检定０ħ时其测得的热电阻分别为:１００.５７１１㊁１００.５７１８㊁１００.５７１１㊁１００.５７１７㊁１００.５７１６㊁１００.５７０２㊁１００.５７１１㊁１００.５７１２㊁１００.５７１３㊁１００.５７２５(Ω)ꎮ该样本的实验标准偏差采用贝塞尔公式进行计算ꎬ得ｓ＝５.７ˑ１０－４Ωꎮ实际测量取６次测量的平均值做为测量结果ꎬ故ｕ(Ｒｉ１)＝２.３３ˑ１０－４Ωꎮ转换成温度:ｕ(әｔｉ１)＝０.６０ｍＫꎮ同理检定１００ħ时所得的试验标准偏差ｓ＝１３.５０ˑ１０－４Ωꎮ实际测量取６次测量的平均值做为测量结果ꎬ故ｕ(Ｒｉ１)＝５.５１ˑ１０－４Ωꎮ转换成温度:ｕ(әｔｉ１)＝１.４５ｍＫꎮ３.２㊀由电测设备引入的标准不确定度ｕ(әｔｉ２)和ｕ(әｔｈ２)ꎬ采用Ｂ类方法评定在测量中采用的电测设备是数字多用表ꎬ它的测量误差是主要的不确定度来源ꎬ在进行０ħ检定时ꎬ不确定度的区间按表２进行计算ꎬ则区间为ʃ０.０１００Ωꎬ区间半宽０.０１００Ωꎬ在该区间内可认为均匀分布取ｋ为３ꎮ则ｕ(Ｒｉ３)＝５.７７ˑ１０－３Ωꎮ换算成温度:ｕ(әｔｉ３)＝１４.７６ｍＫꎮ在进行１００ħ检定时ꎬ对不确定度区间半宽按上述同样得方法计算ꎬ则区间半宽为０.０１３１Ωꎬ在该区间内可认为均匀分布取ｋ为３ꎮ则ｕ(Ｒｈ３)＝７.５５ˑ１０－３Ωꎮ换算成温度:ｕ(әｔｈ３)＝１９.９１ｍＫꎮ３.３㊀插孔之间的温差引入的标准不确定度ｕ(әｔｉ３)和ｕ(әｔｈ３)ꎬ采用Ｂ类评定按规程中的方法对温度计检定时ꎬ在０ħ由于插入标准和被检温度计同时插入后管口用脱脂棉塞紧ꎬ其热损失极少ꎬ可认为插孔之间的温差很小ꎬ忽略不计ꎬ故ｕ(әｔｉ２)＝０ｍＫꎮ按规程的要求ꎬ在进行１００ħ检定时恒温油槽插孔之间的温场均匀性不应超过０.０１ħꎬ检定点附近的温度波动度不应超过ʃ０.０２ħ/１０ｍｉｎꎬ因标准和被检温度计在进行数据采集传输的过程中有约０.０１ħ的迟滞ꎮ按均匀分布考虑取ｋ为３ꎮ因此:ｕ(әｔｈ２)＝８.１６ｍＫꎮ３.４㊀自热引入的标准不确定度ｕ(әｔｉ４)和ｕ(әｔｈ４)ꎬ采用Ｂ类方法评定数字多用表供被检热电阻感温元件的测量电流不超过１ｍＡꎬ对的影响约为２ｍΩꎮ按均匀分布考虑取ｋ为３ꎮ则ｕ(Ｒｉ４)＝ｕ(Ｒｈ４)＝１.１５ˑ１０－３Ωꎮ换算成温度:ｕ(әｔｉ４)＝２.９５ｍＫꎬｕ(әｔｈ４)＝３.０４ｍＫꎮ３.５㊀ｕ(әｔｉ)和ｕ(әｔｈ)的计算以上４个不确定度之间相互独立ꎬ因此合成不确定度按公式(３)计算:ｕ＝ðＮｉ＝１ｕ２ｉ(３)得:ｕ(әｔｉ)＝１５.０６ｍＫꎬｕ(әｔｈ)＝２１.７８ｍＫꎮ４㊀输入量әｔ∗ｉ㊁әｔ∗ｈ的标准不确定度ｕ(әｔ∗ｉ)和ｕ(әｔ∗ｈ)的评定㊀㊀该不确定度分量主要由标准铂电阻的复现性㊁电测设备㊁测量电流引起的自热㊁标准铂电阻的周期稳定性这四个方面引入ꎮ４.１㊀标准铂电阻的复现引入的标准不确定度ｕ(әｔ∗ｉ１)和ｕ(әｔ∗ｈ１)ꎬ采用Ｂ类方法评定依据检定规程的要求ꎬ复现水三相点温度Ｕ９９＝５.０ｍＫꎬｋ＝２.５８ꎻ复现水沸点附近温度Ｕ９９＝３.４ｍＫꎬｋ＝２.５８ꎮ因此ꎬｕ(әｔ∗ｉ１)＝１.９４ｍＫꎻｕ(әｔ∗ｈ１)＝１.３２ｍＫꎮ４.２㊀电测设备数字多用表引入的标准不确定度ｕ(әｔ∗ｉ２)和ｕ(әｔ∗ｈ２)ꎬ采用Ｂ类方法评定由公式Ｗｓｔ＝Ｒ∗ｔＲ∗ｔｐ可知ꎬ标准铂电阻在水三相点处的电阻值Ｒ∗ｔｐ直接引用自检定证书给出的数据ꎬ而Ｒ∗ｉ是标准铂电阻在恒温槽中通过数字多用表测量得到的电阻值ꎬ测量误差之间无关联ꎮ则ｄＷｓｔ采用方差合成的办法得到:(ｄＷｓｔ)２＝(ｄＲ∗ｔＲ∗ｔｐ)２＋(Ｒ∗ｔ ｄＲ∗ｔｐＲ∗ｔｐ２)２＝[１Ｒ∗ｔｐ(Ｒ∗ｔｐ的年变化量)]２＋[ＷｓｔＲ∗ｔｐ әｔｔｐ (ｄＷｓｔｄｔ)ｔ＝ｔｐ]２(４)式中:әｔｔｐ为检定周期内Ｒｔｐ的稳定性ꎬ规程规定әｔｔｐ在一年内的稳定性应不超过１０ｍＫꎮ按以上公式得到的是Ｗｓｔ测量的最大允许误差ꎬ在该区间按均匀分布考虑取ｋ＝３ꎮ则０ħ时:ｕ(әｔ∗ｉ２)＝０.０００１３１２＋(０.９９９９６８ˑ０.０１ˑ０.００３９８８５４)２)０.００３９８８５４３＝１９.８２ｍＫ１００ħ时ꎬｕ(әｔ∗ｉ２)＝０.０００１６７２＋(１.３９２７２７ˑ０.０１ˑ０.００３８６８１６)２)０.００３８６８１６３＝２６.１９ｍＫ４.３㊀测量电流引起热电阻自热带来的标准不确定度ｕ(әｔ∗ｉ３)和ｕ(әｔ∗ｈ３)ꎬ采用Ｂ类方法评定按规程要求标准铂电阻在进行０ħ检定点检定时其引起的自热不应超过４ｍＫꎬ按均匀分布考虑ꎬｋ为３ꎮ则ｕ(әｔ∗ｉ３)＝２.３１ｍＫꎮ５４２０２０年１０月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀罗利平:工业铂热电阻测量结果的不确定度评定㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２９卷第１０期在进行１００ħ检定时ꎬ由于在标准热电阻处在高温介质流动的恒温槽中ꎬ自热的影响较小可忽略不计ꎮ则ｕ(әｔ∗ｈ３)＝０.００ｍＫꎮ４.４㊀标准铂电阻温度计Ｗｓ０和Ｗｓ１００引入的标准不确定度ｕ(әｔ∗ｉ４)和ｕ(әｔ∗ｈ４)ꎬ采用Ｂ类方法评定由于Ｗｓ０和Ｗｓ１００是上一级计量机构对标准铂电阻检定后在检定证书中给出ꎬ它所引入的温度的不确定度以周期稳定性评估ꎬ其值分别是１０ｍＫ和１４ｍＫꎬ按均匀分布考虑取ｋ＝３ꎮ则ｕ(әｔ∗ｉ４)＝５.７７ｍＫꎬｕ(әｔ∗ｈ４)＝８.０８ｍＫꎮ４.５㊀ｕ(әｔ∗ｉ)和ｕ(әｔ∗ｈ)的计算由于上述４个不确定度之间相互独立ꎬ因此按公式(３)进行合成:得:ｕ(әｔ∗ｉ)＝２０.７７ｍＫꎬｕ(әｔ∗ｈ１)＝２７.３３ｍＫꎮ５㊀合成不确定度将以上评定的各标准不确定度分量进行汇总ꎬ汇总结果见表３㊁表４ꎮ表３㊀０ħ时标准不确定度分量汇总标准不确定度ｕ(ｘｉ)不确定度来源标准不确定度值/ｍＫ灵敏系数ｃｉ不确定度分量｜ｃｉ｜ｕ(ｘｉ)ｕ(әｔｉ)１１５.０６ｕ(әｔｉ１)测量重复性０.６０ｕ(әｔｉ２)电测设备误差１４.７６ｕ(әｔｉ３)插孔间温差０.００ｕ(әｔｉ４)自热影响２.９５ｕ(әｔ∗ｉ)－１２０.７７ｕ(әｔ∗ｉ１)标准铂电阻复现性１.９４ｕ(әｔ∗ｉ２)电测设备误差１９.７２ｕ(әｔ∗ｉ３)自热影响２.３１ｕ(әｔ∗ｉ４)周期稳定性５.７７表４㊀１００ħ时标准不确定度分量汇总标准不确定度ｕ(ｘｉ)不确定度来源标准不确定度值/ｍＫ灵敏系数ｃｉ不确定度分量｜ｃｉ｜ｕ(ｘｉ)ｕ(әｔｉ)１２１.７８ｕ(әｔｉ１)测量重复性１.４５ｕ(әｔｉ２)电测设备误差１９.９１ｕ(әｔｉ３)插孔间温差８.１６ｕ(әｔｉ４)自热影响３.０４ｕ(әｔ∗ｉ)－１２７.３３ｕ(әｔ∗ｉ１)标准铂电阻复现性１.３２ｕ(әｔ∗ｉ２)电测设备误差２６.１９ｕ(әｔ∗ｉ３)自热影响０.００ｕ(әｔ∗ｉ４)周期稳定性８.０８由于各不确定度分量之间相互独立ꎮ因此ꎬ不确定度按公式(３)合成为:检定０ħ时:ｕｃ(әｔ０)＝２５.６５ｍＫꎻ检定１００ħ时:ｕｃ(әｔ１００)＝３４.９５ｍＫꎮ６㊀扩展不确定度取包含因子ｋ＝２ꎬ检定０ħ时:ｋ＝２ꎬ则Ｕ＝ｋˑ２５.６６＝５１ｍＫꎻ检定１００ħ时ｋ＝２ꎬ则Ｕ＝ｋˑ３４.９６＝７０ｍＫꎮ７㊀测量不确定度评估的说明从上述的不确定度评估中可以看出ꎬ所选的检定设备在检定Ｂ级以下铂热电阻时可以满足检定结果的扩展不确定度(ｋ＝２)不大于被检热电阻允许误差绝对值的１/４ꎮ８㊀结㊀语此次主要对工业铂热电阻的不确定度进行了评定ꎬ从上述的评定结果可看出:评定的温度点为０ħ和１００ħꎬ这两个温度点基本覆盖了规程对被检铂热电阻的测量范围ꎮ在０ħ时允差为ʃ０.３０ħꎬ评定的扩展不确定度为０.０５ħꎬ在１００ħ时允差为ʃ０.８０ħꎬ评定的扩展不确定度为０.０７ħꎬ由上述数据可得其扩展不确定度都不大于被检热电阻允许误差绝对值的１/４ꎬ满足规程对于计量器具控制的选用要求ꎬ测量结果可信ꎮ在此次评定中发现不确定度数值较大的分量来自于电测设备ꎬ也就是说电测设备是此次不确定度评定的主要来源ꎬ因此在检定铂电阻的过程中要密切关注电测设备ꎬ首先应保证电测设备在工作时始终处在符合其环境条件要求的工作场所ꎬ一般应保证温度在(２０ʃ２)ħꎬ相对湿度在(４５~７５)％ＲＨ范围内ꎬ周围无振动无电磁干扰ꎮ其次按照电测设备说明书的要求对其进行定期保养和维护ꎬ使用时认真填写运行使用记录ꎬ及时发现运行过程中的影响准确度的隐患ꎮ要定期对电测设备进行溯源校准和期间核查ꎬ频繁使用时更要加大期间核查的频次ꎮ为保证检定结果的可信度ꎬ除了对电测设备进行必要关注外ꎬ标准温度计属精密测量仪器ꎬ在放置和拿取的过程中应轻拿轻放ꎮ另外在放置标准铂电阻和被检铂电阻时还要保证它们在恒温槽中有足够的深度ꎬ使其热损失尽可能小ꎮ注意到以上几个因素并在日常检定工作中认真执行就能保证测量结果的准确可靠ꎮ[责任编辑:常丽芳]６４２０２０年１０月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀罗利平:工业铂热电阻测量结果的不确定度评定㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２９卷第１０期。

工业铂热电阻在测量审核中测量结果的不确定度评定工业铂热电阻在测量审核中测量结果的不确定度评定摘要：以北京长城计量测试技术研究所提供的工业铂热电阻作为测量审核对象，对其进行测量并对其结果进行不确定度的评定，最后将测量结果及不确定度与参考值比较。

工业铂热电阻在0℃和100℃测测量不确定度分别为0.06℃，0.07℃，审核结论得出| En |≤1。

1.测量部分1.1测量标准：二等标准铂电阻温度计被测对象：Pt100工业铂热电阻1.2测量过程：用比较法进行测量。

将二等标准铂电阻温度计和被检工业铂热电阻同时放入恒温槽中，待恒温槽温度稳定后，通过测量标准与被检的值，进而计算得到被检热电阻的实际阻值，然后计算转化为温度值。

2.数学模型检定点0℃，数学模型：Δt= = Δti—Δti*检定点100℃，数学模型：Δt= =Δth—Δth*其中：Δt —被检热电阻的示值误差。

3.0℃测量结果不确定分析3.1 输入量Δti的不确定度u1的评定3.1.1对A级铂电阻进行三组18次重复性试验，合并样本标准偏差为= =10.03×10-4Ω实际测量以6次测量结果的平均值为测量结果，所以u（Ri1）= =4.10×10-4Ω.。

u（Δti1）= =0.0010℃3.1.2插孔间温度引入的标准不确定度分量u（Δti2）冰点槽插孔之间温差很小，可忽略不计故u（Δti2）=0.0000℃3.1.3由电测设备引入的标准不确定度分量u（Δti3）四点转换开关杂散热电势引入的不确定度相对很小，忽略不计。

热电阻测量仪的不确定度区间半宽为，100×0.01%+0.001=0.0110Ω，按均匀分布考虑u（Ri3）= =6.35×10-3Ω.。

u（Δti3）= =0.0162℃3.1.4自热引入的标准不确定度分量u（Δti4）电测设备供感温元件的测量电流为1mA，可作均匀分布，则u （Ri4）=1.15×10-3Ω.。