工業分析儀爐溫控溫誤差測量方法研究

摘要:工業分析儀是利用熱重分析法為測量原理,目前被廣泛應用于煤炭化驗中。為了合理有效的開展煤炭化驗相關項目,對工業分析儀爐溫控溫誤差進行不確定度評定及分析。
1概述
1.1測量依據
　　依據JJG1140-2017《工業分析儀檢定規程》。
1.2測量標準
(1)鉑電阻溫度計:精度A級。
(2)標準鉑銠10-鉑熱電偶:精度二等。
1.3校準方法
　　將熱電偶放人爐膛中,與被檢儀器控溫熱電偶的測量端在同一截面,按規程要求,設定被檢儀器的爐溫，當爐溫達到設定值并穩定后,30min內每隔3min分別記錄一次爐溫測定裝置和被檢儀器的顯示溫度,連續記錄10次,計算其算數平均值之差，即可得到控溫誤差。
2測量模型
2.1爐溫控溫誤差
2.1爐溫控溫誤差
△t=`t'-`t(1)
式中:
△t------爐溫控溫誤差,℃;
`t------爐溫測定裝置溫度讀數的算數平均值,℃;
`t------被檢儀器溫度讀數算數平均值,℃。
2.2不確定度來源
(1)被校對象測量重復性引人的標準不確定度分量。
(2)標準器分辨力引入的標準不確定度分量。
(3)標準器修正值引入的標準不確定度分量。
(4)標準器穩定性引人的標準不確定度分量。
3各輸入分量的標準不確定度評定
3.1水分點107℃溫度測量的不確定度評定
3.1.1溫度測量重復性引人的標準不確定度u1,
　　當溫度為107℃時，校準點重復測量10次,則標準偏差s為:
 
3.1.2標準器引人的標準不確定度分量u2
　　標準器選用A級鉑電阻溫度計,當水分點
107℃時,最大允許誤差±0.36℃,按均勻分布,k=√3,則:
U2=0.3613=0.22℃(4)
3.1.3電測設備引人的標準不確定度分量u3
　　電測設備選用過程校驗儀,精度0.02級,采用B類方法評定。過程校驗儀輸出信號的大小和熱電阻類型,按均勻分布,k=√3,則:
u;=0.901√3=0.52℃(5)
3.2灰分點815℃溫度測量的不確定度評定
3.2.1溫度測量重復性引人的標準不確定度u´1
　　當溫度為815℃時,校準點重復測量10次,標準偏差s´為:
 
3.2.2標準器引人的標準不確定度分量u´2;
　　標準器選用標準鉑銠10-鉑熱電偶,當灰分點815℃時,最大允許誤差±1.30℃,按正態分布,k=2,則:
u´2=1.30/2=0.65℃(8)
3.2.3電測設備引人的標準不確定度分量u´3
　　電測設備選用過程校驗儀,精度0.02級,采用B類方法評定。過程校驗儀輸出信號的大小和熱電阻類型,按均勻分布,k=3,則:
u´3=0.901√3=0.52℃(9)
4標準不確定度分量一覽表
(1)水分點107C時,不確定度分量見表1。
 
5合成標準不確定度
由于u1~u3相互獨立、互不相關,因此,爐溫控.溫誤差校準合成標準不確定度uc為:
(1)水分點107℃時
 
6擴展不確定度
(1)取k=2,則水分點107℃時,擴展不確定度為:
U=kuc=1.2℃(12)
(2)取k=2,則灰分點815℃時,擴展不確定度為:
U=kuc=1.8℃(13)