温度变送器（配热电阻）输出电流误差测量结果的不确定度评定

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1.1 测量依据：JJF1 183-2Oo7《温度变送器校准规范》。

1.2 测量环境：温度(20±5)oC；相对湿度(45%～75%)RI-I。

1.3 测量标准：用CsI3005热工仪表校验仪作为测量标准。

CST3005热工仪表校验仪主要技术指标测量范围：DCV输出：-10mV～10V，DCI输出：(0～24)mA，OHM输出：(0～400)Q。

准确度：DCV：0.01%RD0.005%FS DCI：0.02%RD0.005%FS OHM：0.01%RD0.005% 。

1.4 被测对象配热电阻温度变送器(以下简称变送器)。总的测量范围从 -200℃～800℃，配以不同类型的热电阻，测量范围可以有多种；仪表的允许误差通常以输出量程的0%表求，其中 n可以有 0.1，0.2，0.25，0.5，1.0几种，输出范围通常有(0～10)mA和(4～20)mA，以(4～20)mA为常见。

本次评定 的对象 为 Ptl00分度、测量范 围(0100)℃，输出范围(4～20)mA，最大允许误差±0.2%(即±0.032mA)。

1.5 测量过程(1)按 JJF1183-2007的校准方法，在测量范围内选择 5个测量点，包括上限值和下限值在内基本均等。测量点为 0，25，50，75，100(℃)。

(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-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。

2 建立数学模型AirId-[( I/ )t ，0]式中：△，l-变送器在温度 时的测量误差；，d-变送器的输出电流值；- 变送器的输出量程；t -变送器的温度输入量程；- 变送器的输入温度值；，n-变送器的输出起始电流值。

3 输入量的标准不确定度评定3.1 输入量 ，d的标准不确定度( )的评定输入量 的不确定度来源主要有两部分，被测变送器的测量重复性和 CST3005热工仪表校验仪的测量误差 。

3.1.1 测量重复性导致的标准不确定度 u(，d1)( 1)可以通过连续测量得到的测量列，采用 A类方法进行评定。

在输出量程的25%处(8mA)进行连续 1O次测量，得到测量列8.008，8.006，8.009，8.007，8.008，8.010，8.007，8.011，8.039，8.009mA，平均值为Ia8.0080 mA单次实验标准偏差为 S0.0015mA任选三台同类型变送器分别在量程的 25%、50%、75%附近进行重复性条件下的连续 10次测量，共得到 9组测量列。每组测量列分别按上述方法计算，得到实验标准偏差如表 1所示。

表 1合成样本标准偏差 sp0.0012 mA由于 (s )≤sp/4，因此可以用 Sp代替所有同类变送器的实验标准偏差。

实际测量情况是在重复性条件下连续测量 3个循环(每个测量点共6个)，以6次测量的平均值作为测量结果，则可以得到u( )sp 0.0005 mA《计量与潮试技术》2013年第4o卷第3期自由度为 l∑V1 9×(10-1)813.1.2 CST3035热工仪表校验仪导致的标准不确定度 u( )u( )可以采用 B类方法进行评定。

CST3005热工仪表校验仪的最大允许示值误差为 △±(0.01%读数 0.005mA)；按均匀分布考虑，包含因子 k：√3，可靠性 90%，因此H( 2)(0.01%读数 0.005mA)/√3 (1)自由度 2503.1.3输人量 的标准不确定度u( )由于 d1和，d2彼此相互独立，因此u(，d)√ ( 1)M (，d2)u ( )-u ( 1) z上 ( 2)- l - -5个测量点输入量 的标准不确定度U( )和自由度依次为：u(，d) .0026，0.0032，0.0038，0.OO44，0.0050；- 50～58，取整数 50。

3.2 输入量t 的标准不确定度(t )的评定输人量t 的不确定度来源主要来自标准器的示值误差。温、湿度影响和连接导线的影响可忽略不计。

CST3005热工仪表校验仪导致的标准不确定度U(t )可以采用 B类方法进行评定。

CST3005热工仪表校验仪的最大允许示值误差为 △±(0.01%读数 0.005mA)；按均匀分布考虑，包含因子 k√3，可靠性 90%。因此u(Ij2)(0.01%读数 0.005ma)/√3 (2)自由度 2504 合成标准不确定度的评定4.1 灵敏系数数学模型 △，l：Ij-[( /t )t ，O]灵敏系数 C1OIt/Ole1c2： OAlt/Ot s -lm/t L4.2 标准不确定度汇总表(见表2)4.3 合成标准不确定度的计算输入量 和t 彼此相互独立，所以合成标准不确定度可按下式得到：Uc(Alt)√[c1·M( )] [c2·u(t )]1， (Alt)的数值大猩以根据被测仪表的规格，查表2带人上式计算得到。本例仪表各测量点 。(AI )依次为0.0026，0.0032，0.0038，0.OO44，0.050(mA)。

表2 标准不确定度汇总表4.4 合成标准不确定度的有效自由度u (A1t)1- - J- - - 1 2取整数为 100。

5 扩展不确定度的评定取置信概率 P95%，按有效自由度 查 t分布表得到 K9s：t9s(100)1.98扩展不确定度 为U95k95u (△ )1.98/3，。(△，f)6 测量不确定度的报告与表示本例中仪表输出误差测量结果不确定度的报告可以按表3的方式给出。

表3 温度变送器(配热电阻测量不确定度的报告扩展不确定度u9 不大于仪表最大允许误差的 1/3。