环境试验设备的偏差不确定度评定

时间:2017-7-10 9:34:00 来源:本网 添加人:admin

  环境试验设备的偏差不确定度评定张利,王选择(湖北工业大学机械工程学院,湖北武汉430068)在现有条件下,用环境试验设备标准装置校准环境试验设备,对环境试验设备的偏差测量的不确定度来源进行分析和评定,最终结果符合IECGBGBMIL等标准的要求。

  ―),男,湖北武汉人,湖北工业大学硕士研宄生,研宄方向为测控技术及电力电子技术环境试验设备;测量不确定度;偏差测量环境试验设备标准装置是校准各种类型环境试验设备主要技术指标的专用计量校准装置。为了保证温度量值的准确传递,根据中华人民共和国国家计量技术规范F1101-2003环境试验设备温度、湿度校准规范的要求,需对环境试验设备偏差测量不确定度的评定进行考核,以确保偏差测量的不确定度和其他因素不会给测量结果带来不利影响。

  1环境试验设备偏差测量标准装置的工作原理环境试验设备偏差测量标准装置可实时在线性测量,并能同时多路自动采集铂电阻的温度感应信号,是校准环境试验设备最先进、最方便、最实用的计量校准装置。本环境试验设备标准装置是基于KEITHLEY的2701多路数据采集系统,主要针对环境试验设备的校准,具有中文操作界面、兼容各种常见接口连接方式、兼容2700/2701各种模块、能实现对温度/相对湿度/电压输出传感器等参数进行高精度测量的特点,软件带有计测量参数自动计算、数据存储与分析、文件分割等实用工具。软件中的测量参数自动计算依据环境试验设备温度、湿度校准规范。本装置配置严格遵守GB/T2423.4-1993电工电子产品基本环境试验规程、和环境,标准装置的计算机多路数据采集系统软件界面图如所示。

  2引起环境试验设备偏差测量不确定度的各种因素本次偏差测量的不确定度评定以环境试验设备标准装置校准HTF323C型电热鼓风干燥箱为例。在现有条件下,对该环境试验设备偏差进行不确定度评定经分析,在环境试验设备标准装置校准干燥箱时,偏差不确定度的来源主要有以下几个因素偏差测量引起的不确定度;)二等标准铂电阻引入不确定度;)标准用多功能数字表温度档测温引入的不确定度;)环境条件引入的不确定度3.由于校准环境(如温、湿度)能满足校准规范的要求,在校准人员认真执行校准规程和操作规程的条件下,环境条件引入的不确定度可忽略不计。因此仅就其他几个因素引起的不确定度分别进行分析评定。

  3环境试验设备标准装置测量不确定度评定3.1偏差测量引起的不确定度评定在装置工作正常情况下,采用直接测量法测量评定。环境试验设备标准装置校准HTF323C型电热鼓风干燥箱,在干燥箱恒定在10 0C时进行测试,9点连续15次重复测量,其数据见表1.表1重复性测量数据表序号中心点测量值足/C干燥箱显示值/C偏差/々1.:MA1为二等标准铂电阻偏差测量引起的不确定度,为二等标准铂电阻偏差测量修正值。偏差测量引起的不确定度评定ma为A类,按正态分布,取置信水平九= 95%,查正态分布表得々=2,则二等标准铂电阻偏差测量引起的不确定度MA1/々1=0.14/2=0.07(C)。

  3.2二等标准铂电阻引入不确定度的评定二等标准铂电阻引入的不确定度评定方法采用直接测量法测量评定。根据中国船舶工业武汉综合计量测试检定站对二等标准铂电阻的检定,结果如表2所示,表2二等标准铂电阻的检定结果序号修正值/C序号修正值/C平均值二等标准铂电阻修正平均值aB1,评定二等标准铂电阻引入的不确定度。根据数学模型mb1aB1/々1.:mb1为二等标准铂电阻引入的不确定度,aB1为二等标准铂电阻修正值。二等标准铂电阻引入的不确定度的评定:为B类,二等标准铂电阻修正平均值am 0.09C.按正态分布,取置信水平九95%,查正态分布表々12.则二等标准铂电阻引入的不确定度wm-心/々=0. 3.3标准用多功能数字表温度档测温引入的不确定度的评定标准用多功能数字表温度档测温引入的不确定度采用直接测量法测量评定。用电工产品检测中心对标准用多功能数字表温度档检定结果给出的修正值2,评定用多功能数字表引入的不确定度。

  affi/々2,WB2为标准用多功能数字表引入的不确定度,2为标准用多功能数字表修正值。标准用多功能数字表温度档测温引入的不确定度W2为B类。根据标准用直流数字表修正值2,计算标准用直流数字表不准确引入的不确定度。按正态分布取置信水平九一95%,查正态分布表々2 2.则标准用直流数字表不准确引入的不确定度mB2心2/々2=0.06/2=0.03(C)。3.4标准不确定度的评定上述环境试验设备偏差不确定度评定校准装置的各不确定度分量相互独立。各分量标准不确定度见表3.则其合成标准不确定度根据公式环境试验设备偏差测量的合成标准不确定度为0.08C.表3合成标准不确定度分量一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度/C分布偏差测量引入正态分布二等标准铂电阻引入正态分布标准用多功能数字表温度档测温引入正态分布3.5扩展不确定度的评定根据正态分布,取置信水平为95%,=2,则环境试验设备偏差测量的扩展不确定度R=是Xuc=0.16°C. 4结论通过对环境试验设备的偏差测量不确定度在现有条件下的来源进行分析并实际测量,对偏差测量不确定度进行分析评定,评定结果能够全面反映环境试验设备偏差情况,为环境试验设备量值传递提供了依据。

  刘安平,乔东,施昌彦,等。检测和校准实验室能力的通用要求。北京:中国标准出版社,1999.国际标准化组织,国际电工委员会,国际计量局,等。F1059―1999测量不确定度评定与表示。

  倪育才。实用测量不确定度评定。北京:中国计量出版社,2007余奇。环境实验设备基本参数检定方法。北京:中国标准出版社,1999.

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