( 1) 测量依据: JJF 1184—2007 《热电偶检定炉温度场测试技术规范》

( 2) 测 量 条 件: 环 境 温 度 21℃、相 对 湿 度:53% RH。

( 3) 测量标准器: 二等标准铂铑 10 - 铂热电偶2 支。

( 4) 测量方法: 将 2 支二等标准铂铑 10 - 铂热电偶中的一支作为移动标准偶，在检定炉轴向或径向规定位置移动，另一支作固定标准偶 ( 参考标准偶) ，固定于轴向或径向规定位置不动，用微差法测量移动标准偶在任意一点相对于固定 “0”点位置的温度差值。

本次测量以 1000℃为例。

1 数学模型

移动标准偶在任一点相对于 “0”点的温度差值为

将电势值转化成温度值，式 ( 1) 可写为

式中: Δt( t) i为移动标准偶与固定标准偶在任意位置点的温度差值，℃; Δt( t) 0为移动标准偶与固定标准偶在固定点 “0”点的温度差值，℃。

2 输入量标准不确定度的评定

2. 1 输入量 Δt( t) i

( 任一位置) 的标准不确定度 u1输入量 Δt( t) i( 任一位置) 的标准不确定度来源有: 标准偶测量重复性、电测设备测量误差、参考端温度影响、转换开关寄生电势、两次测量位置不一致性、热电偶电极不均匀、炉温波动。

( 1) 标准偶测量重复性引入的标准不确定度 u1. 1

测量时，由于热电偶的短期不稳定性引起的测量结果具有分散性，选用一支二等标准铂铑 10 - 铂热电偶，在1000℃等精度测量 10 次 ( 单位: μV) ，数据为: 9582. 6、 9583. 3、 9582. 9、 9582. 4、 9583. 9、9584. 0、9583. 7、9584. 2、9584. 0、9583. 5。 用贝塞尔公式计算:

由于测量结果取两次测量的平均值，故 m =2，则

( 2) 电测设备测量误差引入的标准不确定度 u1. 2

本系统采用 KEITHLEY2000 型 6(1/2)数字电压表，分辨力 0. 1μV，在测量两支标准偶时主要影响来自于数字电压表的短期稳定性，其值不大于 1μV，按均匀分布处理，则

( 3) 参考端温度影响引入的标准不确定度 u1. 3

标准热电偶参考端至于同一冰点器中，任意两参考端间最大温差≤0. 05℃，取半宽区间为 0. 025℃，按均匀分布处理，则

( 4) 转换开关寄生电势引入的标准不确定度 u1. 4

测量时，转换开关寄生电势≤0. 4μV，按均匀分布处理，则

( 5) 两次测量位置的不一致性引入的标准不确定度 u1. 5

移动偶来回移动测量，第 1 次和第 2 次测量时位置的不一致会引起两次测量结果有差异，最大差值估计值不大于 2μV，取半宽区间为 1μV，按均匀分布处理，则

( 6) 热电偶电极不均匀性引入的标准不确定度 u1. 6

由于热电偶测量时处于有温度梯度的温场中，电极不均匀会产生一很小的附加电势，其值估计为1μV，取半宽区间为 1μV，按均匀分布处理，则

( 7) 炉温波动引入的标准不确定度 u1. 7

根据规程规定，炉温变化不大于 0. 1℃ /min，以炉温单向变化为极端情况，每支 4 个读数后对测量结果可能有 0. 050℃ 的影响，取半宽区间为 0. 025℃，按反正弦分布处理，则

2. 2 输入量 Δt( t) 0( 固定 “0”点位置) 的标准不确定度 u2

输入量 Δt( t) 0( 固定 “0”点位置) 的标准不确定度来源有: 电测设备测量误差、参考端温度影响、转换开关寄生电势、两次测量位置不一致性、热电偶电极不均匀、炉温波动。

( 1) 电测设备测量标准偶引入的标准不确定度与 1. 2 情况相同，即: u2. 1= u1. 2= 0. 050℃

( 2) 参考端温度影响引入的标准不确定度 u2. 2与1. 3 情况相同，即: u2. 2= u1. 3= 0. 014℃

( 3) 转换开关寄生电势引入的标准不确定度 u2. 3与 1. 4 的情况相同，即: u2. 3= u1. 4= 0. 020℃

( 4) 两次测量位置的一致性引入的标准不确定度u2. 4与 1. 5 的情况相同，即: u2. 4= u1. 5= 0. 050℃

( 5) 热电偶电极不均匀性引入的标准不确定度u2. 5与 1. 6 情况相同，即: u2. 5= u1. 6= 0. 050℃

( 6) 炉温波动引入的标准不确定度 u2. 6与 1. 7 情况相同，即: u2. 6= u1. 7= 0. 018℃

3 标准不确定度汇总表

4 合成标准不确定度

输入量 Δt( t) i、Δt( t) 0互不相关、彼此独立，则

5 测量结果的扩展不确定度

取包含因子 k =2，则扩展不确定度为U = k × uc= 0. 27℃

6 测量结果不确定度的报告与表示

S 型标准热电偶检定炉在 1000℃ 时温度误差Δt( t) io= 0. 1℃ ， 测量结果的扩展不确定度为 U =0. 27℃ ，k = 2。