《计量与测试技拳》２ｏ １年第３８卷第７期 动圈式温度指示调节仪示值误差测量结果的不确定度评定 Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ． Ｅｒｒｏｒ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｓｕｌｔｓ 王赛娟 刘明珠 （新疆伊犁州计量检定所，新疆伊宁８３５０００） 摘要：本文阐述了动圈式温度指示调节仪不确定度来源，并详细的给出不确定度的评定过程与报告。 关键词：动圈式指示调节仪；误差；不确定度 １概述 大允许误差±４￣Ｃ。 表２ ＣＳ１＂３００５热工仪表校验仪主要技术指标 １．１测量依据 动圈式指示调节仪的测量方法依据ＪＪＧ１８６—１９９７ 《动圈式温度指示、指示位式调节仪检定规程》。 １．２测量环境 温度（２０±５）ｏＣ；相对湿度（４５～７５）％ＲＨ。 １．３测量标准 用ＣＳＴ３００５热工仪表校验仪作为测量标准作为测量 标准。 表１ ｃＳ ０ｏ５热工仪表校验仪主要技术指标 注：热工仪表校验仪为０．０ｌ级直流电压电流发生器，对应于热电偶 各温度点的电压值折算成温度的最大允许误差列。 注：对应于热电阻各温度点的阻值折算成温度的Ｊ最大允许误差列 于表１ １．５测量过程 （１）按ＪＪＧ７４—１９９２及ＪＪＧ１８６—１９９７的检定方法，在 １．４被测对象 ｉ贝０量范围内选择５个测量点，包括上限值和下限值在内 基本均等。 配热电阻动圈式温度指示调节仪（以下简称仪表）。 总的测量范围从一２ｏｏｃＣ一十８００＂ｌＣ，配以不同类型的热 动圈式指示调节仪的测量点（℃）为０，１００，２００，３００， ４０ｏ。 电阻及热电偶，ｉ贝０量范围可以有多种；仪表的允许误差通 常以４－ ％ 表求，其中ｋ为准确度等级指数，可以有 ０．５，１．０，１．５几种；ＦＳ为仪表的量程。 （２）从下限值开始进行上、下行程三个循环的测量， 以三个测量循环中同一行程的平均值计算示值误差，作 为测量结果。 １．６评定结果的使用 注：目前仪表的 有两种表求方式，仪表刻度为非 线性，以输入的电量程表示线性刻度的，以仪表指示的温 度量程表示。在不确定评定中， 按温度量程处理。 本次评定的对象为 动圈式指示调节仪：１．０级、Ｐｔｌ００、（０一＋４００）℃，最 在符合上述条件的情况下，可以根据仪表配用热电 阻的类型和测量范围，采用本不确定度的评定方法给出 相应的评定结果。 Ｉ赛娟等：动圈式温度指示调节仅示值误差翻量结果的不确定度评定 ２建立数学模型 误差（连接用专用导线符合检定规程要求，其影响可以忽 略不计；温、湿度影响也可忽略不计）。 用ＣＳＴ３００５热工仪表校验仪作为标准器时标准不确 定度Ⅱ（ｔ ）。根据ＣＳＴ３００５热工仪表校验仪输出信号的 ２．１数学模型 Ａｔ＝ｔｄ—ｔ５ 式中： ～仪表的示值误差；ｔｄ一仪表的显示值； ￡ 一标准器电阻示值对应的温度值。 ２．２灵敏系数 因各个输入量彼此独立不相关，所以 Ｃｌ＝ＯＡｔ／８ｔｄ＝１ Ｃ２＝ａ ／ａ￡ ＝一１ ２．３传播率公式 ｕ （ ）＝Ｍ （￡ｄ）＋“ （ｔ ） ３全部输入量 ｄ的标准不确定度ｕ（ｔｄ）评定及其相应 自由度 ３．１输入量ｔｄ的标准不确定度“（ ）的评定 输入量ｔ 的不确定度来源主要为仪表读数机构对 刻度的误差和测量重复性。 （１）仪表读数机构对刻度导致的标准不确定度ｕ （ｔｄ１） 由仪表读数机构导致的标准不确定度 （ｔ 。）可以采 用Ｂ类评定方法进行评定。由仪表读数机构导致的读 数误差区间半宽ａ一般为仪表允许误差的１／２０￣，１／４０。 动圈式指示调节：通常取ａ＝０．０２５ｋ％ＦＳ＝０．１℃， 按均匀分布考虑，包含因子ｋ＝√３。因此“（￡ｄ２）＝。／√３ ＝０．０６，可靠性８０％，则自由度 ｌ＝ １［０．２］～＝ｌ２。 （２）测量重复性导致的标准不确定度“（ ） “（ｔｄ２）可以通过连续测量得到的测量列，采用Ａ类 评定方法进行评定。 动圈式指示调节： 按上述方法进行实验，得出的结果为盯（ ）＞Ｓｐ／４， 说明此类仪表不太稳定，不能使用ｓ。，但可以用ｓ一代 替所有同类动圈式指示调节仪的实验标准偏差。 最大实验标准偏差为Ｓ一＝０．１ｋ％ＦＳ＝Ｏ．４ｃＣ 实际测量时，ｕ（ｔｄ２）＝Ｓ一／√３＝Ｏ．１４／√３＝Ｏ．２３℃，自 由度 ２＝９ （３）输入量ｔｄ的标准不确定度／ｚ（ ）计算 由于（ １）和（ｔｄ２）彼此相互独立，因此 （ｔｄ）＝√“ （ｔｄ１）＋“ （ｔｄ２） ｕ４（￡ｄ） 而 十 １ Ｖ２ 动圈式指示调节仪： （ｔｄ）＝０．２４℃；ｔＩ＝１０。 ３．２输入量ｔ 的标准不确定度ｕ（ｔ ）的评定 输入量ｔ 的不确定度来源主要来自标准器的示值 大小和热电阻类型，查表１的△。按均匀分布考虑， （ｔ ）＝Ｊ△ｌ／√３。见表３检定结果的可靠性为９５％，自由 度按保守估计均取１００。 表３ ＣＳＴ３００５热工仪表校验仪作为标准器时的“（ｔ ） 本例仪表各测量点的ｕ（ｔ。）为 动圈式指示调节仪： ｕ（Ｏ）＝０．０２，／／，（１００）＝０．０２，ｕ（２００）＝０．０３，／３，（４００） ＝０．０３，ｕ（６ｏｏ）＝０．０５（℃）。 ４标准不确定度汇总表 表４标准不确定度汇总表 ５合成标准不确定度及其自由度 ５．１合成标准不确定度的计算 由２．３条得： （△Ｉ）：√“ （ ｄ）＋ｕ （ｔ ） 动圈式指示调节仪： ｕ。（△ ）＝￣／０．２４２＋［Ｈ（ｔｓ）］ Ｕ （Ａｏ）＝ 。（△１００）＝Ｕ （△２００）＝Ｕ （Ａ３ｏｏ）＝０．２４，Ｕ （△４００）＝０．２５ ５．２合成标准不确定度的有效自由度 （△ ） 五［ＣｌｌＺ （ｔｄ ）］４ ［Ｃ２ ｌ￥（ｔｓ）］４ 秽１ Ｖ２ （下转第７ｌ页） 郭忘江等：微机渡压万能斌验祝示值误差的不确定度甘算 表２单次试验标准差 ６标准不确定度各分量汇总表见表３ 表３各分量汇总表 合并样本标准差为： ：√ 聋ｓ ２：０．１３／ｄＶ 合成标准不确定度为： 自由度为：７ Ｆ＝ｎ一１＝９ 。： 万 丽：０．１７ｋＮ （８） 所以测量重复性所引起的不确定度分量（Ａ类）为： 扩展不确定度的评定 ／．Ｚｌ（Ｆ）＝０．１３ 当．ｊ｝＝２，扩展不确定度为Ｕ＝０．３４ ５标准测力仪所引起的输入量Ｆ的标准不确定度ｌｄ， 结论 （Ｆ）的评定 测量不确定度报告：ＷＥＷ一３００Ｃ型测量范围为（０～ 标准测力仪检定证书给出的相对扩展不确定度ｕ９５ ３００）ｋＮ微机液压万能试验机示值误差的不确定度为 。 ＝０．１５％，包含因子 ＝１．９８，年稳定度为±０．３％，估计 ＝０．１７，Ｕ：０．３４， ＝２。 为均匀分布，取包含因子 ＝√３。在测量点６０ｋＮ处，标 参考文献 准不确定度为： ［１］ＪＪＧ１３９—１９９９（拉力、压力和万能试验机检定规程》国家计量检定规 程． （Ｆ１）＝半（３００×２０％）＝０．０４５（ｋＮ） （５） ［２］ＪＪＣ１５７—２００８（￣金属拉力、压力和万能试验机》国家计量检定规 程． （ ２）＝詈（３００×２０％）＝０．１０（ｋＮ） （６） ［３］ＪＪＦ１０５９２１９９９测量不确定度评定与表示［ｓ］． “（Ｆｔ）和 （Ｆ２）二者独立无关，所以： 作者简介：郭志江，男，助理工程师。工作单位：大庆油田技术监督中心。 ２（Ｆ）＝￣／ （Ｆ１）＋ｕ （Ｆ２）＝０．１１（ｋＮ） （７） 通讯地址：１６３４５５黑龙江省大庆市让胡路区西宾路ｌ１Ｏ号。 估计自由度为： ＝５０ 张颖，黑龙江八一农垦大学（大庆１６３３１９）。 收稿时间：２０１０一ｌ１—２９ （上接第６７页） 校准测量能力 可用 ＝２的扩展不确定度来表 动圈式指示调节仪： 示。Ｕ＝２ｕ。（Ａ ）：２×Ｏ．２５＝０－５￣Ｃ ＝１１ 表６动圈式指示调节仪示值误差测量结果不确定度的报告 ６扩展不确定度的评定 取置信概率Ｐ＝９５％，按有效自由度 ＝１１查ｔ分 布表得到 ＝ｔ９５（ ）＝２．２０ 扩展不确定度Ｕ９５为 Ｕ９５＝ｔ９５（１１）・Ｈ。・（△１） ７测量不确定度的报告与表示 本例中动圈式指示调节仪示值误差测量结果不确定 度的报告可以按表６的方式给出。 作者简介：王赛娟，女，工程师。工作单位：新疆伊犁州计量检定所。通讯 扩展不确定度 ９５（℃）不大于仪表最大允许误差的 地址：８３５０００新疆伊宁市新伊犁河路怡安房产三楼。 １／５。 刘明珠，新疆伊犁州计量检定所（伊宁８３５０００）。 ７校准测量能力 收稿时间：２０１１—０３—１０ ． （上接第６９页） 拟合误差，提高样品检测的准确度。 参考文献 作者简介：薛海燕，女，工程师。工作单位：新疆产品质量监督检验研究院。 ［１］国家质量技术监督局．ＪＪＦ１０５９—１９９９测量不确定度评定与表示．北 通讯地址：８３０００１新疆乌鲁木齐新华南路１６７号。 京：中国计量出版社。１９９９． 于洋，四川大学机械制造学院（成都６１００００）。 ［２］倪育才．实用测量不确定度评定（第二版）．北京：中国计量出版社， 收稿时间：２０１１—０３—１６