热电偶检定装置的误差分析

　　在热电偶的检定规程中对热电偶的检定装置及仪器都有明确的技术及不确定度要求,而检定过程中检定装置是由多种检定仪器组成的,在我们单位用的是WJT-2热电偶检定装置,它是由检定镍铬—镍硅热电偶用的二等铂铑10—铂热电偶、热电偶管状检定炉、UJ31直流电位差计、转换开关、标准电池及其他辅助设备组成的。由此可见,检定装置综合了多种仪器的误差,那么检定装置的总的不确定度应该怎样估计呢?文章将围绕这个问题作以详细的讨论。

　　1　热电偶检定装置的误差分析

　　1·1　室温变化所引起的误差

　　在计量过程中,室内温度的变化是造成测量误差的必然因素。要定量分析这种误差是很困难的,但它对测量结果有很大影响,在测量过程中是必须考虑的,其值的估计可根据具体情况来定。

　　1·2　测量仪器造成的误差

　　1·2·1　直流电位差计的允许基本误差e0

　　规程中规定“检定Ⅱ级热电偶需配不低于0·05级,最小步进值为1μV的低电势直流电位差计。”热电偶的检定装置选用的是UJ31型低电势直流电位差计,准确度0·05级,符合热电偶检定规程,在测量电压时,室温保证在20±5℃,相对湿度≤80%的情况下,其允许基本误差符合以下计算公式:

　　上式中的|e0|是允许基本误差(V),Ux是测量盘示值(V)。

　　1·2·2　标准电池温度补偿盘造成的误差e1

　　标准电池选用的是BC3型,经检定: 20℃时的电动势为1·01863V,因标准电池的电动势是随温度变化的,所以必须更正。具体是利用电位差计上的温度补偿盘进行修正, UJ31型直流电位差计的温度补偿范围为1·0176~1·0189V,温度补偿盘的步进值为100μV,且各示值相对与参考值1·01863V的相对误差≤±0·005%。

　　1·2·3　转换开关的寄生电动势e2

　　为了实现同时检定多支热电偶的需要。在测量回路中连接多点转换开关,多点转换开关的寄生电动势应尽量小,以减小测量的附加误差,根据规程的要求,检定廉价金属热电偶的多点转换开关寄生电动势应≤1μV。

　　1·2·4　检流计分辩率也会带来误差,由于误差很小,可忽略不计

　　1·3　热电偶的传递误差e3

　　为了准确地进行量值传递,必须考虑标准偶的传递误差。本装置的标准器为二等标准铂铑10—铂热电偶,产生其误差的因素主要有以下几个方面:

　　(1)高一级标准热电偶的传递误差σ1=5·7μV,这是量传过程中不可避免的。