工业铂热电阻不确定度评定

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 1
3.1.1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 4
3.4.1 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。

4.1.1标准铂电阻稳定性引入的标准不确定度u 1i ，查规程得到二等标准铂电阻的稳定性为5m Κ，按均匀分布，则： 0029.0m K 89.23
5
i 1===
u ℃。

4.1.2 标准铂电阻自热效应引入的标准不确定度u 1o ，查规程得到二等标准铂电阻的自热效应为4m Κ，按均匀分布，则： 0023.0m K 31.23
4
o 1===
u ℃。

4.2 制冷恒温槽温场引入的标准不确定度u 2，采用B 类方法评定。

查证书可得制冷恒温槽测量0℃，扩展不确定度为U =0.005℃，k =2；则： u 2=0.0025℃。

4.3 同理可得标准恒温槽测量100℃，扩展不确定度为U =0.005℃，k =2；则：u 3=0.0025℃。

4.4电测设备引入的标准不确定度u 4，采用B 类不确定度方法评定。

4.4.1 接标准铂电阻的数字多用表引入的标准不确定度u 4x ；查证书可得在1kΩ范围内U rel =1.2×10-5，k =2；则：在100Ω（0℃）时：U =1.2×10-3Ω，k =2；
则：u 4x =0.6×10-3Ω，换算成温度：u 4x =0.6×10-3Ω/0.39083Ω/℃=0.0015℃。

同理可得在138.51Ω（100℃）时：U =1.7×10-3Ω，k =2；则：u 4x =0.85×10-3Ω，换算成温度：u 4x =0.85×10-3Ω/0.37928Ω/℃=0.0022℃。

4.4.2 接被检的热工信号校验仪引入的标准不确定度u 4y ；查证书可得在500Ω范围内U =0.01Ω，k =2；则：u 4y =5×10-3Ω，
换算成温度：u 4y =5×10-3Ω/0.39083Ω/℃=0.013℃ （0℃）； 换算成温度：u 4y =5×10-3Ω/0.37928Ω/℃=0.013℃ （100℃）； 4.5 被检铂电阻测量重复性引入的标准不确定度u 5，测量数据如下： 0℃ 单位：Ω
根据贝塞尔公式得：()
=-=∑
=9
x x s 2
i 10
1i 0.0018Ω；
换算成温度：u 5=1.8×10-3Ω/0.39083Ω/℃=0.0045℃ （0℃）； 100℃ 单位：Ω
根据贝塞尔公式得：()
=-=∑
=9
x x s 2
i 10
1i 0.0007Ω；
换算成温度：u 5=0.6×10-3Ω/0.37928Ω/℃=0.0018℃ （100℃）；
五、合成不确定度
假设两参数相互独立，灵敏系数c 1=1，c 2=-1。

2
52
42
32
22
1c u u u u u u ++++==0.0145℃ （0℃） =++++=2
52
42
32
22
1c u u u u u u 0.014℃ （100℃）
六、扩展不确定度
取包含因子k =2，则：
0℃：U =0.0145×2=0.029℃=0.03℃ 100℃：U =0.014×2=0.028℃=0.03℃。