環境試驗設備的偏差不確定度評定

時間:2017-7-10 9:34:00 來源:本網 添加人:admin

  環境試驗設備的偏差不確定度評定張利,王選擇(湖北工業大學機械工程學院,湖北武漢430068)在現有條件下,用環境試驗設備標準裝置校準環境試驗設備,對環境試驗設備的偏差測量的不確定度來源進行分析和評定,終結果符合IECGBGBMIL等標準的要求。

  ―),男,湖北武漢人,湖北工業大學碩士研宄生,研宄方向為測控技術及電力電子技術環境試驗設備;測量不確定度;偏差測量環境試驗設備標準裝置是校準各種類型環境試驗設備主要技術指標的專用計量校準裝置。為了保證溫度量值的準確傳遞,根據中華人民共和國國家計量技術規范F1101-2003環境試驗設備溫度、濕度校準規范的要求,需對環境試驗設備偏差測量不確定度的評定進行考核,以確保偏差測量的不確定度和其他因素不會給測量結果帶來不利影響。

  1環境試驗設備偏差測量標準裝置的工作原理環境試驗設備偏差測量標準裝置可實時在線性測量,并能同時多路自動采集鉑電阻的溫度感應信號,是校準環境試驗設備先進、方便、實用的計量校準裝置。本環境試驗設備標準裝置是基于KEITHLEY的2701多路數據采集系統,主要針對環境試驗設備的校準,具有中文操作界面、兼容各種常見接口連接方式、兼容2700/2701各種模塊、能實現對溫度/相對濕度/電壓輸出傳感器等參數進行高精度測量的特點,軟件帶有計測量參數自動計算、數據存儲與分析、文件分割等實用工具。軟件中的測量參數自動計算依據環境試驗設備溫度、濕度校準規范。本裝置配置嚴格遵守GB/T2423.4-1993電工電子產品基本環境試驗規程、和環境,標準裝置的計算機多路數據采集系統軟件界面圖如所示。

  2引起環境試驗設備偏差測量不確定度的各種因素本次偏差測量的不確定度評定以環境試驗設備標準裝置校準HTF323C型電熱鼓風干燥箱為例。在現有條件下,對該環境試驗設備偏差進行不確定度評定經分析,在環境試驗設備標準裝置校準干燥箱時,偏差不確定度的來源主要有以下幾個因素偏差測量引起的不確定度;)二等標準鉑電阻引入不確定度;)標準用多功能數字表溫度檔測溫引入的不確定度;)環境條件引入的不確定度3.由于校準環境(如溫、濕度)能滿足校準規范的要求,在校準人員認真執行校準規程和操作規程的條件下,環境條件引入的不確定度可忽略不計。因此僅就其他幾個因素引起的不確定度分別進行分析評定。

  3環境試驗設備標準裝置測量不確定度評定3.1偏差測量引起的不確定度評定在裝置工作正常情況下,采用直接測量法測量評定。環境試驗設備標準裝置校準HTF323C型電熱鼓風干燥箱,在干燥箱恒定在10 0C時進行測試,9點連續15次重復測量,其數據見表1.表1重復性測量數據表序號中心點測量值足/C干燥箱顯示值/C偏差/々1.:MA1為二等標準鉑電阻偏差測量引起的不確定度,為二等標準鉑電阻偏差測量修正值。偏差測量引起的不確定度評定ma為A類,按正態分布,取置信水平九= 95,查正態分布表得々=2,則二等標準鉑電阻偏差測量引起的不確定度MA1/々1=0.14/2=0.07(C)。

  3.2二等標準鉑電阻引入不確定度的評定二等標準鉑電阻引入的不確定度評定方法采用直接測量法測量評定。根據中國船舶工業武漢綜合計量測試檢定站對二等標準鉑電阻的檢定,結果如表2所示,表2二等標準鉑電阻的檢定結果序號修正值/C序號修正值/C平均值二等標準鉑電阻修正平均值aB1,評定二等標準鉑電阻引入的不確定度。根據數學模型mb1aB1/々1.:mb1為二等標準鉑電阻引入的不確定度,aB1為二等標準鉑電阻修正值。二等標準鉑電阻引入的不確定度的評定:為B類,二等標準鉑電阻修正平均值am 0.09C.按正態分布,取置信水平九95,查正態分布表々12.則二等標準鉑電阻引入的不確定度wm-心/々=0. 3.3標準用多功能數字表溫度檔測溫引入的不確定度的評定標準用多功能數字表溫度檔測溫引入的不確定度采用直接測量法測量評定。用電工產品檢測中心對標準用多功能數字表溫度檔檢定結果給出的修正值2,評定用多功能數字表引入的不確定度。

  affi/々2,WB2為標準用多功能數字表引入的不確定度,2為標準用多功能數字表修正值。標準用多功能數字表溫度檔測溫引入的不確定度W2為B類。根據標準用直流數字表修正值2,計算標準用直流數字表不準確引入的不確定度。按正態分布取置信水平九一95,查正態分布表々2 2.則標準用直流數字表不準確引入的不確定度mB2心2/々2=0.06/2=0.03(C)。3.4標準不確定度的評定上述環境試驗設備偏差不確定度評定校準裝置的各不確定度分量相互獨立。各分量標準不確定度見表3.則其合成標準不確定度根據公式環境試驗設備偏差測量的合成標準不確定度為0.08C.表3合成標準不確定度分量一覽表標準不確定度分量不確定度來源標準不確定度/C分布偏差測量引入正態分布二等標準鉑電阻引入正態分布標準用多功能數字表溫度檔測溫引入正態分布3.5擴展不確定度的評定根據正態分布,取置信水平為95,=2,則環境試驗設備偏差測量的擴展不確定度R=是Xuc=0.16°C. 4結論通過對環境試驗設備的偏差測量不確定度在現有條件下的來源進行分析并實際測量,對偏差測量不確定度進行分析評定,評定結果能夠全面反映環境試驗設備偏差情況,為環境試驗設備量值傳遞提供了依據。

  劉安平,喬東,施昌彥,等。檢測和校準實驗室能力的通用要求。北京:中國標準出版社,1999.國際標準化組織,國際電工委員會,國際計量局,等。F1059―1999測量不確定度評定與表示。

  倪育才。實用測量不確定度評定。北京:中國計量出版社,2007余奇。環境實驗設備基本參數檢定方法。北京:中國標準出版社,1999.

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