二等铂电阻温度计标准装置建标技术报告.docx
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二等铂电阻温度计标准装置建标技术报告
...
计量标准技术报告
称:
二等铂电阻温度计标准装置名计量标准
人负标计量准责:
:
公章建标单位名称()
z
...
填写日期:
2018年02月04日
一、建立计量标准的目的………………………………………………………
(1)
二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………
(1)
三、计量标准器及主要配套设备………………………………………………
(2)
四、计量标准的主要技术指标…………………………………………………(3)
五、环境条件……………………………………………………………………(3)
六、计量标准的量值溯源和传递框图…………………………………………(4)
七、计量标准的重复性试验……………………………………………………(5)
八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………(6)
九、检定或校准结果的测量不确定度评定……………………………………(7)
十、检定或校准结果的验证……………………………………………………(22)
十一、结论………………………………………………………………………(23)
十二、附加说明…………………………………………………………………(23)
z
...
z
...
一、建立计量标准的目的
为我市企事业单位的工业铂、铜热电阻温度计、标准水银温度计、工作用玻璃液体温度计提供量值溯源。
二、计量标准的工作原理及其组成
z
...
根据JJG229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》的要求,本标准装置由数字多用表(2002型)和标准铂电阻温度计(SPK-450)组成,用数字多用表分别测量标准铂电阻温度计与被检铂热电阻温度计的电阻值经计算得被检铂热电阻的示值误差。
同样将二等标准铂电阻温度计和被检玻璃液体温度计或标准水银温度计同时以全浸或局浸方式置于恒温槽中,待示值稳定后,分别读取标准温度计和被检温度计的示值,计算被检温度计的修正值。
双金属温度计、压力式温度计、温度巡检仪原理均相同。
计量标准器
三、计量标准器及主要配套设备
名称
型号
测量围
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
标准铂电阻温度计
WZPB-2
(-189.3442~419.527)℃
二等
2年
数字多用表
2010
Ω~:
10电阻100MΩ直流电~压:
100mV1000V
电阻:
±(1500ppm·rdg+4ppm·F.S)直流电压:
±rdg+(41ppm·F.S)
6ppm·
1年
z
...
主要配套设备
偶检热电定炉
DTL-600
~300(1200)℃
控温稳定度</10min℃0.4
1年
检热电偶定炉
DTL-600
(300~1200)℃
控温稳定度</10min0.4℃
1年
制冷恒温槽
DTS-40
~-40()℃+100
温度波动度:
℃;±0.01温度均匀度:
℃,0.01(水平≤)0.02℃垂直≤
年1
恒温油槽
DTS-300
300(70~)℃
温度波动度:
±0.01℃;温度均匀度:
℃,水平≤0.01()
垂直≤0.02℃
1年
温恒零度器
DTBH-01
0℃
精度:
0℃±℃0.1
1年
多通道低电施扫描器
DTZ-01
-------
--------
-----
四、计量标准的主要技术指标
z
...
1.标准铂电阻温度计型号:
SPK-450测量围:
(-189.3442~419.527)℃精确度等级:
二等
2.数字多用表型号:
2002测量围:
100nΩ~1GΩ最大允许误差:
±(17ppm?
rdg+4ppm?
F.S)
3.热电偶检定炉2个型号:
DTL-600测量围:
(300~1200)℃控温稳定度:
<0.4℃/10min
~测量围:
(-40+100)℃4.制冷恒温槽型号:
DTS-40
)(水平≤0.01℃,垂直≤0.02℃0.01温度波动度:
±℃;温度均匀度:
测量围:
(70~300)℃5.恒温油槽型号:
DTS-300
温度波动度:
±0.01℃;温度均匀度:
(水平≤0.01℃,垂直≤0.02℃)
零度恒温器型号:
DTBH-01精度:
(0±0.03)6.℃
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
度温
(20±5)℃
(20±5)℃
合格
2
湿度
45%~75%
45%~75%
合格
z
...
六、计量标准的量值溯源及传递框图
上
一级计量器具
计量标准名称:
标准铂电阻温度计
准确度等级:
一等
保存机构:
省计量院
直接测量
本级计量器具下一级计量器具
计量器具名称:
工业铂、铜热电阻计量器具名称:
标准水银温度计计量器具名称:
工作用玻璃液体温度计计量器具名称:
双金属温度计计量器具名称:
压力式温度计计量器具名称:
温度巡检仪
AA级及以下MPE≧±0.20℃MPE≧±0.05℃1.0级及以下1.0级及以下MPE≧±0.1%FS±1字
计量标准名称:
标准铂电阻温度计)℃~419.527-189.3442(测量范围:
准确度等级:
二等
测量范围:
测量范围:
测量范围:
测量范围:
测量范围:
测量范围:
直接测量
(-40~419.527(-40~300(-40~400(-40~400(-20~200(-40~300
准确度等级:
最大允许误差:
最大允许误差:
准确度等级:
准确度等级:
最大允许误差:
)℃))℃)℃)℃)℃
z
...
七、计量标准的重复性试验
z
...
在规程规定的条件下,选取一支性能稳定级铂热电阻编265,用本标准检定装置℃时测1次,以此对该标准装置的测量重复性进行考核
a℃
次测量结)次测量结)
1100.03256100.0326
2100.03227100.0324
3100.03218100.0322
4100.03249100.0321
5
100.0323
10
100.0325
10032
17不大于测量不确定度评定中得到的不确定度,本标准装置的测量重复性符合要求结论
z
...
八、计量标准的稳定性考核
计量标准的稳定性考核可选一稳定的被测对象,每隔2个月,用该计量标准进行一组10次的测量,取其算术平均值作为该组的测量结果。
现选一台现选一支Pt100型、编号为1#的工业铂热电阻,据JJG229-2010在上述计量标准稳定性考核的定义下进行4组测量,检定结果如下表:
测量时间及结果(修正值)
检定点差值
日10年月0822日月23日月年2017222017年06月日12222017年2017℃+0.005+0.006℃0.002℃+0.006+0.007℃℃℃0
+0.127℃℃+0.126℃+0.126℃100℃+0.1270.001℃
从上表可得出:
0℃最大差值为℃0.002℃最大差值为,100℃,0.001此值不超过计量标准的合成不确定度符合稳定性验证要求。
z
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
工业铂热电阻温度计测量结果的不确定度评概
1.测量依据JJG229-201《工业铂、铜热电阻检定规程
1.测量标准:
二等标准铂电阻温度计。
电测设备200型数字多用表20Ω档精度为17ppreading+4pprang。
规程规定检级铂热电阻电测设备应引入修正值,但200型数字多表电测设备精度度已足够高,无需引入修正值
1.被测对象:
铂热电阻,测量℃10℃,允许偏差见下表
铂热电阻允
等温
10
0.30.10.80.3
1.测量参数与测量方,比较法进行测量测量参数10比较法是将二等标准铂电阻温度计与铂热电阻同时插入冰点或恒温槽中,待温度稳定后通过测量标准与检的值,由标准算出实际温度,然后通过公式计算得出被检的实际环境条1.)℃、相对湿度380%温度11.评定结果的使在符合上述条件下的测量,一般可直接使用本不确定度的评定与结果2数学模dd式中—温度时被检实际电阻值z
℃时被检测得的电阻值温度附—x
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
dd式中温度时标准温度计的电阻值——℃时标准温度计测得的电阻值d—温度时标准温度计电阻值随温度的变化率d(1式可得数学模型,
dddd
输入量的标准不确定度的评
输3.的评的标准不确定标准不确定,,记个不确定度分项构成测量的重复3.1.1类标准不确定度是由于热电势的变化、环境温度的波动、电源的波动、被检热电阻短期不稳定等因素引入的误差为了简化,通过重复测量综合考虑。
简称测量的重复性。
本检定系统中用同一支标准、同一支被检温度计作精度多次检定。
重复性数据如下表
a℃
次测量结)次测量结)
100.0947100.094416
100.095627100.0962
100.0943100.095438
100.0954100.094294
100.0968
100.0936
10
5
z
10095Ω.
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
n?
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2x?
xi?
4Ω1i?
1092.?
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410?
9u.x92?
s?
Ωi1a)在100℃时
次序测量结果(Ω)次序测量结果(Ω)
.7172.707516
.7156.708527
.709383.7193
.708494.7175
.7095
.7198
5
10
x?
138.7127Ω
n?
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2x?
xi?
3Ω1i?
105.74s?
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310?
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5u.x74?
sΩi1
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恒温油槽插孔之间的温差引入的标准不确定度分项3.1.2xu2以恒温油槽的最大温差0.02℃作考虑,不确定度区间的半宽为
dRΩ?
t?
a?
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-310×℃℃×0.379Ω/=7.580.02dta?
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k3?
3在区间可认为均匀分布,,10u?
x?
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4.38Ω23?
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电测设备引入的标准不确定度分项3.1.3xu3对A级和B级铂热电阻:
0℃时,不确定度区间半宽度为100Ω×17×10+200Ω×4×10=0.0025Ω,-6-6k?
3,在区间可认为均匀分布,
?
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xuΩ0.0014z
3.
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
100℃时,不确定度区间半宽度为138.51Ω×17×10+200Ω×4×10=0.0032Ω,在区间-6-6?
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3k?
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,可认为均匀分布,xu0.0018Ω3?
?
二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不确定度分项3.1.4xu40℃时,根据检定规程,Ω,属正态分布,R-4105×的检定周期不稳定性为5mK,合电阻tP?
?
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4?
41066?
/u3x?
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5?
101.Ω4同理,100℃,根据检定规程规定它的检定周期不稳定性为12mK,合电阻1.66×10Ω,属正态分布,-3?
?
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3?
41087?
3?
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1.16?
103u.x/Ω4?
?
℃引入的标准不确定度分项水三相点并复现0.013.1.5xu5零度恒温器0℃的波动为±0.01℃,为均匀分布,不确定度分量为:
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Ω。
3xu-310=0.006℃,合电阻值2.35=0.01℃/×5?
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xu,即标准不确定度3.1.6Ru的计算x在0℃时,对A级和B级铂热电阻:
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2223210.08xx?
u?
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xu5x?
u?
uxu?
Ω5314在100℃时,对A级和B级铂热电阻:
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23222210?
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u7.xu?
xux60Ω52143?
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的标准不确定度3.2u?
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标准不确定度yuu?
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的取值是由实验得出的平均值,与实际值有一定的差异。
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t
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0℃时,
k?
3,℃,服从正态分布,Ω1.02对A级铂热电阻:
由实验得出其不确定度为×10/-3?
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410?
04uy?
.℃/Ωz
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
k?
3,×10Ω/℃,服从正态分布,对B级铂热电阻:
由实验得出其不确定度为1.99-3?
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31066?
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0.uyΩ/℃
t?
100℃时,
k?
3,10Ω/℃,服从正态分布,对A级铂热电阻:
由实验得出其不确定度为9.85×-4?
?
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410?
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3u.y3Ω/℃
k?
3,Ω/℃,服从正态分布,对B级铂热电阻:
由实验得出其不确定度为2.0×10-3?
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410?
0u.y67?
Ω/℃
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tR**3.3Ru?
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的标准不确定度的评定t?
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*标准不确定度zuR?
u3,记作个不确定度分项构成。
,由t
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二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不确定度分项3.3.1zu1k?
3,℃时,根据检定规程,0Ω,属正态分布,R-4105×的检定周期不稳定性为5mK,合电阻tP?
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410?
.Ω?
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5?
10166/u3zΩ1k?
3,Ω,属正态分布,×℃,根据检定规程规定它的检定周期不稳定性为12mK,合电阻1.6610同理,100-3?
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3?
410.87?
/3Ωu?
z1?
.16?
103Ω1
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电测设备引入的标准不确定度分项3.3.2zu2*由于是测量R?
,即它们公用部分的不确定度可以抵消,因此产生影响的只是差值部分。
t0.01Ω。
0℃的最大偏差为0.03℃,相当于0℃时,如果用自来水冻制的冰,它偏离Ω,在区间Ω10=0.0008Ω10+200×4××级铂热电阻:
对A级和B0℃时,不确定度区间半宽度为0.0117×-6-6?
?
3k?
,可认为均匀分布,?
3zu=0.0005Ω0.0008Ω/2z
100℃时,由于规程规定检定时偏离100℃点的最大偏差2℃,相当于0.8Ω
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
对A级和B级铂热电阻:
不确定度区间半宽度为0.8×17×10Ω+200×4×10Ω=0.0008Ω,在区间可认-6-6k?
3,为均匀分布,
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3zu=0.0005Ω/0.0008Ω2?
?
℃引入的标准不确定度分项三相点并复现0.013.3.3zu3根据经验数据,冰水混合物由于杂质含量等原因,0℃的偏差为±0.01℃,为均匀分布,不确定度分量为3=0.006℃,合电阻值2.35×℃/10Ω,0.01-3?
?
Ωzu-310×=2.353?
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zu*,即标准不确定度3.3.4R?
u的计算t?
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222zz?
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uuzzu?
u321对A级和B级铂热电阻:
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2232-?
40℃时,10u?
z0.0005?
661.?
10×?
2.35Ω
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310.41?
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2Ω
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223-?
42℃时,100103.87?
10×?
2.35u?
z0.0005?
Ω
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31043?
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3.Ω
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3.4的标准不确定度u?
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标准不确定度udu?
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t*dR?
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的取值是由统计规律得出的平均值,与实际值有一定的差异。
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tk?
3,/℃,服从正态分布,Ω0?
t-510×8.98℃时,由实验得出其不确定度为?
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510.u99d?
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2Ω/℃
k?
3,℃,服从正态分布,Ω/100?
t-5108.7℃时,由实验得出其不确定度为×?
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5109?
.ud?
2Ω/℃
z
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
4合成标准不确定度的评定
4.1灵敏系数
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**数学模型dtdtdR?
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R?
/dR/xttt?
R1t灵敏系数?
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tt0℃时,
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0.02℃2c?
3.913c?
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0.08℃4100℃时,
c?
2℃2c?
3.913c?
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7.82℃4
z
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
4.2标准不确定度汇总标准不确不确定度来灵敏系标准不确定--级铂热电℃时5.01-10℃时7.61-级铂热电级铂热电
℃时5.01℃时5.01--10℃时7.6110℃时7.61---1℃时9.9测量的重复110℃时5.7-14.31-间的温差引级铂热电电测设备引0.001℃时10℃时0.001级铂热电℃时0.001级铂热电10℃时0.001℃时5.01-1.6℃时1-10℃时7.61-110度计传递误℃时3.8-2.31-0.0℃时引
z
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
z
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取值误差?
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A级铂热电阻0℃时:
4.0×10Ω/℃-4100℃时:
3.3×10Ω/℃-4B级铂热电阻0℃时:
0.66×10Ω/℃-3100℃时:
0.67×10Ω-3/℃
0℃时:
0.02℃100℃时:
2℃
A级铂热电阻0℃时:
0.8×10Ω-5100℃时:
6.6×10Ω-4B级铂热电阻0℃时:
1.3×10Ω-5100℃时:
1.34×10Ω-3
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*Ru?
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级铂热电阻A0℃时:
2.41×10Ω-3100℃时:
3.43×10Ω-3B级铂热电阻0℃时:
2.41×10Ω-3100℃时:
3.43×10Ω-3
0℃时:
3.91100℃时:
3.91
A级铂热电阻0℃时:
9.42×10Ω-3100℃时:
1.34×10Ω-2B级铂热电阻0℃时:
9.42×10Ω-3100℃时:
1.34×10Ω-2
?
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zu1
阻铂电准二等标温度计传递误差
10Ω0℃时:
1.66×-4Ω℃时:
3.87×10100-4
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zu2
电测设备引入
级铂热电阻AΩ0℃时:
0.0005Ω0.0005100℃时:
级铂热电阻B0℃时:
0.0005Ω100℃时:
0.0005Ω
?
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zu3
水三相点并复现0.01℃时引入
2.35×10Ω-3
*?
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dR?
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*dR?
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的取值误?
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0℃时:
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
4.3合成标准不确定度的计级铂热电阻
℃时1℃时101级铂热电阻
℃时1℃时10155扩展不确定度的评
℃时,级铂热电阻扩展不确定度11
05换算成温同样地
07级铂热电阻10℃时05级铂热电阻℃时0710℃时级铂热电阻扩展不确定度的报告与表
铂热电阻测量结果的扩展不确定度为
=0.℃时级铂热电阻k=2010℃时=0级铂热电阻℃时=2
010℃时
z
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
z
...
标准水银温度工作用玻璃液体温度温度巡检测量结果的不确定度评
1概
1.1测量方法:
依据检定规JJG130-201《工作用玻璃液体温度计检定规程》JJG161-201《标准水银度计
1.2测量标准:
二等标准铂电阻温度计。
电测设备200型数字多用表20Ω档精度为17ppreading+4pprang。
规程规定检级铂热电阻电测设备应引入修正值,但200型数字多表电测设备精度度已足够高,无需引入修正值
1.3环境要求:
室温13)℃
1.4被测对象:
工作用玻璃液体温度计与标准水银温度工作用玻璃液体温度温度巡检仪测量方法相似误差来源相同以测量510℃分度0.℃浸没方式为全浸式感温体为水银最大允许误MP≥0.℃的工作用玻璃液体棒式温度计为代表分析对象
1.5测量过程:
依据检定过程,将二等标准铂电阻温度计和被检工作用玻璃液体温度计同时以全浸方式置于定温度的恒温槽中,待示值稳定后,分别读取二等标准铂电阻温度计和被检温度计的示值,计算被检温度计修正值
2.检定工作用玻璃液体温度计修正值的数学模
---工作用玻璃液体温度计的修正值式中
---二等标准铂电阻温度计的示值---工作用玻璃液体温度计的示值
分量的灵敏度系-分量的灵敏度系3.标准不确定度评
z
3.1输入的标准不确定输入的标准不确定度的主要来源是二等标准铂电阻温度计和恒温槽温场不均匀、温度波动等方面,s
...
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
u(t)?
0.01/3?
0.006℃s2()由恒温槽温度波动引入的标准不确定度c)tu,用B类标准不确定度评定s3恒温槽温场稳定性为±0.02℃/10min,则不确定度区间半宽为0.02℃,按均匀分布处理,则其标准不确定度为
u(t)?
0.02/3?
0.012℃s3()由上可知,因为tut)(t)u(tu的标准不确定度互不相关,所以输入量、、ssss132222(t)?
0.ut()?
u
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