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箱式电阻炉炉温均匀度测量结果的不确定度评定
1 概述1.1 测量依据:JJF 1376-2012《箱式电阻炉校准规范》JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》1.2 环境条件:环境温度 24.2℃ 环境湿度 46%RH1.3 测量标准名称 | 型号 | 编号 | 测量范围 | 不确定度或准确度等级或最大允许误差 |
温湿度场巡检仪 | PR205AS | 205231221463 | (300~1100)℃ | U=(0.9~1.1)℃,k=2 |
1.4被测对象:容积不大于0.15m3箱式电阻炉。1.5测量过程:将5个测温点分别置于测温区的中心点和前下左、前上右及后上左、后下右四个端角上。然后,将金属测温架放置到炉内测温区,升温测量。炉温均匀度是在各测温点上测得的最高、最低实际温度分别与中心点实际温度之差。2 测量模型及不确定度分析2.1 数学模型
式中:?θ +,?θ --炉温均匀度;℃t pmax-各测温点实际温度的最大值;℃t pmin-各测温点实际温度的最小值;℃t p-中心(监控)点的实际温度;℃2.2 不确定来源分析(1)最大实测温度t pmax引入的标准不确定度(2)最小实测温度t pmin引入的标准不确定度(3)中心点实测温度t p引入的标准不确定度(4)温度校准装置修正值引入的标准不确定度3 标准不确定度评定3.1 重复测量最大温度t pmax引入的标准不确定度分量UA1在箱式炉校准温度为800℃时,测温仪器在得到最高平均值的测温点读取温度值,共计10次,分别为tpm1,tpm2,…,tpm10,其平均值记为[img=,23,]file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/ksohtml2504/wps26.png[/img]。测量值及计算结果如下表,属A类不确定度分量,服从正态分布。 表2测量结果 测得值/℃ | 平均值/℃ |
803.63、803.99、804.14、804.42、804.74 804.99、805.16、805.40、805.73、805.02 | 804.822 |
3.2 温度校准装置修正值引入的标准不确定度分量UB
3.3 重复测量中心点t p引入的标准不确定度分量UA2在箱式炉校准温度为800℃时,测温仪器在得到最高平均值的测温点读取温度值,共计10次,分别为tpk1,tpk2,…,tpk10,其平均值记为。测量值及计算结果如下表,属A类不确定度分量,服从正态分布。
表3测量结果测量值/℃ | 平均值/℃ |
802.65、802.77、803.14、802.81、802.91 802.94、802.74、802.39、802.12、802.19 | 802.766 |
3.4 输入量t pmin引入的标准不确定度分量UA3在箱式炉校准温度为800℃时,测温仪器在得到最高平均值的测温点读取温度值,共计10次,分别为t′pm1,t′pm2,…,t′pm10,其平均值记为[img=,27,]file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/ksohtml2504/wps29.png[/img]。测量值及计算结果如下表,测量值及计算结果如下表,属A类不确定度分量,服从正态分布。
表4测量结果 测量值/℃ | 平均值/℃ |
798.42、798.01、798.40、799.32、799.32 800.01、799.82、798.91、797.82、797.11 | 798.714 |
4 合成标准不确定度4.1不确定度分量汇总表表5不确定度分量汇总表不确定度来源(x1) | 标准不确定度 | k |
输入量t pmax引入的标准不确定度 | 0.57℃ | 2 |
输入量t pmin引入的标准不确定度 | 0.59℃ | 2 |
输入量t p引入的标准不确定度 | 0.56℃ | 2 |
4.2 合成标准不确定度炉温均匀度(?θ+)校准合成标准不确定度u c计算,由于u(tpmax)、u(tp)相互独立,则合成标准不确定度u c计算为:
炉温均匀度(?θ-)校准合成标准不确定度u c′计算,由于u(tpmin)、u(tp)相互独立,则合成标准不确定度u c′计算为:
5 扩展不确定度取包含因子[img=,14,]file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/ksohtml2504/wps22.png[/img]
=2,则炉温均匀度(?θ+)扩展不确定度为:
取包含因子[img=,14,]file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/ksohtml2504/wps24.png[/img]
=2,则炉温均匀度(?θ-)扩展不确定度为: