熱工儀表校驗儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析

李繼華

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長春130062）

熱工儀表校驗儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析

李繼華

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長春130062）

介紹熱工儀表校驗儀的測量方法和示值誤差測量需要的設(shè)備及數(shù)學(xué)模型，并對熱工儀表校驗儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度進行實例分析。

熱工儀表校驗儀；示值誤差；測量結(jié)果

熱工儀表校驗儀是多功能多量程儀表，功能齊全，18種輸入輸出熱工量可以同步運行，同時可以獨立操作，實現(xiàn)電源隔離，并不會影響其他操作的質(zhì)量。最大限度減少示值誤差，保證測量結(jié)果的準確性，只有這樣,才能實現(xiàn)校驗測量的重要目標。

1　熱工儀表校驗儀的測量方法

熱工儀表校驗儀的校準依據(jù)會結(jié)合每一個地方的校準規(guī)范進行調(diào)整，保證校驗依據(jù)的準確性，進而為示值誤差測量結(jié)果的準確性提供保障。熱工儀表校驗儀的示值誤差測量程序為：按照示值誤差的基本測量方法，將數(shù)字多用表的測量端與熱工儀表校驗儀連接，通過一系列反應(yīng)，測量出準確結(jié)果，并準確讀取校驗儀表測定顯示的數(shù)值。在連接過程中要對熱工儀表校驗儀進行充分的預(yù)熱，多功能較準器的初始輸出值為0。在熱工儀表校驗儀穩(wěn)定后，再準確讀出熱工儀表校驗儀的顯示數(shù)值。最后，根據(jù)熱工儀表校驗儀的度數(shù)和多功能校準器的輸出值，計算示值誤差的測量結(jié)果。

2　熱工儀表校驗儀示值誤差測量需要的設(shè)備

在示值誤差測量中運用熱工儀表校驗儀，必須準備相應(yīng)的設(shè)備，這些設(shè)備包括六位半數(shù)字多用表、被控儀表以及多功能校準器。只有按照相應(yīng)的測量參數(shù)準備，才能進行不確定度的測量評定工作，并提高示值誤差測量結(jié)果的準確性，實現(xiàn)熱工儀表校驗儀運用示值誤差測量的重要目的。每種設(shè)備在示值誤差測量中的作用不一樣，如多功能校準器，將數(shù)字多用表的測量端與熱工儀表校驗儀相連接，測量出準確的結(jié)果，最后，根據(jù)熱工儀表校驗儀的度數(shù)和多功能校準器的輸出值，準確計算出示值誤差測量結(jié)果。

3　熱工儀表校驗儀示值誤差測量的數(shù)學(xué)模型

熱工儀表校驗儀示值誤差為：△e=e-eβ，其中△e為示值基本誤差，電壓檔單位為mV，電流檔單位為mA，電阻檔單位為Ω；e表示的是被校驗儀表顯示值，電壓檔與電流檔單位與△e一樣；eβ表示的是數(shù)字多用表測量的電量值，電壓檔與電流檔單位也與示值基本一樣。

由熱工藝表校驗儀示值誤差的數(shù)字模型可以得到相應(yīng)的方差公式，其中方差公式的靈敏度系數(shù)分別為1和-1，也可以簡化合成的標準不確定度公式，將簡化公式運用到示值誤差測量中，可以得到準確的測量結(jié)果，這對提高測量結(jié)果的準確性具有極其重要的作用。

根據(jù)實例分析發(fā)現(xiàn)，不確定度主要來源于三個方面，即被檢表的讀數(shù)、校準源的準確數(shù)以及標準源溯源性。其中，被檢表讀數(shù)的靈敏系數(shù)為1，概率分布均勻，自由度趨于無限大，標準源溯源性和校準源的準確度的靈敏系數(shù)為-1，概率分布呈現(xiàn)正態(tài)，自由度同樣趨于無限大。

在確定標準但不確定一覽表之后，按照相應(yīng)的標準進行不確定度分量計算，利用熱工儀表校驗儀進行測量，可以準確測量出直流電壓值，再引入標準不確定度分量。而由多功能校準器產(chǎn)生的讀數(shù)，其不確定度充分體現(xiàn)了熱工儀表校驗儀的穩(wěn)定性、重復(fù)性。將多功能校準器輸出電壓設(shè)定為一個固定值，就可以得到一組測量數(shù)據(jù)，再通過方差公式測量出平均值，直到被檢表的讀數(shù)呈現(xiàn)出均勻分布，就表示此時的示值誤差測量結(jié)果準確。另一方面，也可以將多功能校準器輸出的直流電壓引入到標準不確定度分量進行計算。絕對不確定度包括穩(wěn)定性、溫度系數(shù)以及對外部標準的溯源性。而在多功能校準器的溯源引入到標準不確定分量中，也要注意公式運用的準確性，只有這樣，才能保證示值誤差測量結(jié)果的準確性，實現(xiàn)熱工儀表校驗儀運用于示值誤差測量的目的。

通過不確定度計算可以得知，測量結(jié)果有三個不確定度分量，確定被檢引入不確定度分兩點的地位，促使合成標準不確定度的部分均勻，唯此，能實現(xiàn)自由度趨于無限大的目標。只有保證了示值誤差測量結(jié)果的自由有效度，才能保證示值誤差測量結(jié)果的準確性。

4　熱工儀表校驗儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度實例分析

根據(jù)實例分析可以發(fā)現(xiàn)，不確定度主要來源于三個方面，即被檢表的讀數(shù)、校準源的準確數(shù)以及標準源的溯源性。被檢表讀數(shù)的靈敏系數(shù)為1，概率分布均勻，自由度趨于無限大，標準源溯源性和校準源準確度的靈敏系數(shù)為-1，概率分布呈現(xiàn)正態(tài)，自由度同樣趨于無限大。在確定標準不確定一覽表之后，按照相應(yīng)標準進行不確定度分量計算，利用熱工儀表校驗儀準確測量出直流電壓值，再引入標準不確定度分量，而不確定度分量計算也充分體現(xiàn)出熱工儀表校驗儀的穩(wěn)定性和重復(fù)性。通過不確定度計算得知，促使合成標準不確定度讀數(shù)分布均勻，保證自由度趨于無限大，使不確定度的示值誤差測量結(jié)果保持自由有效度。熱工儀表校驗儀應(yīng)用于示值誤差的不確定度分析，可以有效減少示值測量的誤差，進一步提高不確定度的計算結(jié)果，所以，在示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析中，應(yīng)合理應(yīng)用熱工儀表校驗儀。

5　結(jié)語

將熱工儀表校驗儀應(yīng)用于示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析具有十分重要的作用，可以有效減少示值測量的誤差，進一步提高不確定度的計算結(jié)果，所以，在示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析中，應(yīng)科學(xué)、合理地應(yīng)用熱工儀表校驗儀。

［1］徐亞迅.熱工儀表校驗儀示值誤差的測量結(jié)果不確定度評定［J］.品牌與標準化，2013，（09）：49-50.

［2］孫兆芹，于勤農(nóng)，李鋒，等.數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀（配K型熱電偶）示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定［J］.中國化工貿(mào)易，2011，3（9）：50-51.

TB942

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1674-8646（2015）12-0046-02

2015-09-14

李繼華（1974-），女，吉林德惠人，碩士，高級工程師，從事熱工儀表檢定研究。