温度变送器不确定度评定

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1、第1页共6页QQ:270864278温度变送器测量结果的不确定度评定1、概述：1.1校准依据：JJF1183-2007温度变送器校准规范1.2环境条件：温度要求（205）C相对湿度45%75%1.3 测量标准：便携式多功能校验仪0.02 级，二等水银温度计标准装置1.4被校对象：PtlOO分度、测量范围：（0-300）C，输出范围：（420）mA 带传感器的温度变送器，校准点： 0C、 75C、 150C、 225C、 300C1.5 校准过程：将变送器按校准规范要求，与标准器、输出负载及配套设 备连接好，按照校准规范进行校准。校准时，从下限值开始平稳地输入各 被校点对应的信号值，读取并记录输

2、出值直至上限;然后反方向平稳改变输 入信号依次到各个被校点读取并记录输出值直至下限。如此为一个循环， 须进行三个循环的测量。1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本 不确定度的评定结果2、数学模型：（I）AI = I - m （t t ） + It d （ t s 00 丿m式中：AI -变送器的在温度t时的测量误差；tI 变送器输出的电流值；d变送器电流输出量程；QQ:270864278t 变送器的温度输入量程；mt 变送器输入下限温度值；0t 变送器的输入温度值；sI 变送器输出电流的起始值。03、不确定度的来源：3.1输入量I的标准不确定度uG )dd输入量

3、I 的不确定度来源主要有两部分：温度变送器电流输出的测量 d重复性和便携式多功能校验仪的测量误差3.1.1输出电流重复性引起的不确定度u(I )d1在校准点150C测量点上，对温度变送器进行3个循环的测量所得值如下:单位 mA11.974 11.976 11.975 11.977 11.975 11.978一 1 “X = Y X =11.976mAnii=1单次实验标准差为：s=y (Xi - x)2 =0.0015mAn 一 1丫 i =1 因此测量值的标准不确定度为： uG )= s /、6 = 0.0006 mAd13.2.2便携式多功能校验仪的测量误差uG )d2便携式多功能校验仪的

4、最大允许误差为0.02%读数，125C测量点对 应的理论输出电流为12mA,所以半宽度a=0.02%*12=0.0024mA。在区间内 可认为服从均匀分布，k=3所以uG )=0.0024/y3=0.0014mAd2QQ:270864278由于I、I彼此相互独立，因此uG )=2 +1 2二0.0015 mAdl d2d did2整个校准点输入量I的标准不确定度u(I )，结果见表所示。dd表标准不确定度uG )的计算(单位：mA)测量温度C0C75Cd150C225C300Cu（I ）d0.00080.00110.00150.00190.00243.2输入量t的标准不确定度u(/ )ss输入

5、量t的不确定度来源标准器示值误差及配套设备，连接导线。 s环境温湿度引入的不确定度忽略不计。3.2.1标准水银温度计读数分辨力(估读)引入的标准不确定度u(t )，用 s1B 类标准不确定度评定。标准水银温度计的读数分辨力为其分度值的1/10，即0.01C，则不确定度区间半宽为0.01 C，按均匀分布计算，u(t ) = 0.01/訂Q0.006Cs13.2.2由恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度u(t )，用B类标准不确 s2定度评定。(0100)C恒温槽温场最大温差为0.02 C,则不确定度区间半宽为 0.01C,按均匀分布理。u(t ) = 0.01/ 3 沁0.006Cs2(10030

6、0)C恒温槽温场最大温差为0.04C，则不确定度区间半宽为 0.02C, 按均匀分布理。u(t ) = 0.02/J3 沁0.012Cs23.2.3恒温槽温度波动引入的标准不确定度u(t )，用B类标准不确定度表 s3示。(0100)C恒温槽温场稳定性为0.02 C/10min,则不确定度区间半宽为0.02C，按均匀分布计算，u(t ) = 0.02A. 3沁0.012Cs 3(100300)C恒温槽温场稳定性为土 0.05C/10min,则不确定度区间半第4页共6页QQ:270864278宽为0.05C，按均匀分布计算，u(t ) =0.05几30.029Cs 33.2.3标准水银温度计测量

7、结果引入的标准不确定度uC )，用B类标准不s4确定度评定.由标准水银温度计证书可知，标准水银温度计扩展不确定度U =0.02C,95包含因子 k=2,所以 uC)= 0.02/2=0.01 Cs4由于 u(t ) 、s1uts2)、uC)、uC)相互独立,s3s 4因此 u(t)+ uC+ u C + uC_)2 = 0.017ss 1s 2s 3s 4整个校准点输入量t的标准不确定度u(t )，结果见表所示。ss表标准不确定度u(t )的计算测量温度。c0C75C150C225C300Cu (t )/Cs0.0180.0180.0330.0330.033u (t )/mAs0.00100.

8、00100.00170.00170.00174、合成标准不确定度4.1.1 数学模型(I)m (t t ) + It s 00I m丿灵敏度系数c得=1d5AI“c =j =-0.053mA/C2 dts5.2标准不确定度汇总表00:270864278标准不 确定度 分量不确定度来源标准不确 定度cic u(x )iiu(I )d1uG )di测量重复性0.0006mA0.0006mAuG )d2便携式多功能 校验仪的测量 误差0.0014mA0.0014mAu (/ )s0.053mA/Cu (t )si标准水银温度 计读数分辨力 （估读）0.006 C0.0003u( Q恒温槽温场不 均匀

9、0.012C0.0006u (t )s 3恒温槽温度波 动0.029 C0.0015uC)s 4标准水银温度 计测量结果引 入0.01 C0.00055.3 合成标准不确定度的计算输入量I和t彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到: dsu （AI ）= uG 丄 + uC 丄=0.0023ctds整个校准点合成标准不确定度u（AI ），结果见表所示。 ct合成标准不确定度u（AI ）的计算（单位：mA）ct淮安市计量测试中心不确定度评定第6页共6页00:270864278测量温度C0C75C150C225C300Cu（I ）/mAd0.00080.00110.00150.00190

10、.0024u （t ）/mAs0.00100.00100.00170.00170.0017u（AI ）/mAct0.00120.00150.00230.00260.00306.扩展不确定度的评定取包含因子 k=2; 扩展不确定度 U 为U 二 k*u（AI ）=2*0.0023=0046mAct展不确定度U的计算（单位：mA）测量温度C0C75C150C225C300CU0.00240.00300.00460.00520.0060温度表示（单位：。C）测量温度C0C75C150C225C300CU0.050.060.090.100.12温度变送器测量范围（0-300） C,电流测量不确定度U=（0.00240.006）mA温度变送器测量范围（0-300）C，温度测量不确定度U=（0.050.12）C