运用不确定度评定改进测量方法

　　不管是国家计量检定规程，还是非标准方法、实验室制定的方法，如果想使方法趋于合理，并适合通用的要求，对方法进行测量不确定度评定是较为合理的办法，也是平衡技术指标和经济费用最为有效的方法之一。笔者列举了工业铂电阻在0℃时校准方法的确认步骤，论证测量不确定度评定在方法确认中的重要作用。

　　一、测量方法

　　用比较测量法测量，将标准温度计与被检铂热电阻同时插入冰点槽中待温度稳定后通过测量标准温度计与被检铂热电阻的值，算出实际温度，然后通过公式计算出被检实际值。

　　式中：Δt0———被检铂热电阻0℃时的温度偏差，℃;R0———冰点槽中被检铂热电阻的电阻值，Ω;Ri———冰点槽中标准铂电阻温度计电阻值，Ω;(dR/dt)t=0———被检铂热电阻在0℃时，电阻值对温度的变化率，Ω/℃;WiS———标准铂电阻温度计在冰点槽和水三相点测得的电阻比W0S———标准铂电阻温度计0℃时的电阻比值;(dWtS/dt)t=0———标准铂电阻温度计0℃时电阻比值对温度的变化率，/℃;Δti———被检铂热电阻在冰点槽中测得的偏离0℃的差，℃;Δti*———标准铂电阻温度计在冰点槽中测得的偏离0℃的差，℃。

　　二、第一次测量不确定度评定

　　首先从节省经费方面考虑，不购置水三相点瓶，对AA级被检铂热电阻0℃进行评定。标准器选用Fluke二等标准铂电阻温度计，测量范围为-200℃~420℃，查JJG160-2007 《标准铂电阻温度计》检定规程，得到二等标准铂电阻温度计水三相点年稳定性为10mK;电测设备选用Agilent34401A-6位半数字多用表，选用(0~1000)Ω挡量程，最大允许误差：±(0.010%读数+0.004%量程)，测量被检热电阻0℃值时，最大允许误差为0.05Ω，转化为温度为0.05/0.39083℃，约为127.9mK。测量标准热电阻0℃值时，二等标准铂电阻温度计(由于没有购买水三相点瓶)只能通过上级校准证书得到各个参数值，在电测设备测量二等标准铂电阻温度计时影响较明显;恒温源采用湖州唯立仪表厂RTS-40A恒温槽提供0℃温源，校准证书提供的数据显示各个插孔间温度偏差为0.00mK;(dR/dt)t=0、(dWtS/dt)t=0的不确定度很小，可以忽略不计，不确定度汇总表如表1所示。

　　三、第一次评定结果的验证

　　AA级 铂 热 电 阻 最 大 允 许 误 差 为±(0.100℃ +0.0017|t| )，t为当前温度，所以在0℃ ，最大允许误差为±0.100℃。根据JJG160-2007之要求，对于AA级铂热电阻，检定用的标准器、电测设备及配套设备引入的扩不确定度换算成温度值应不大于被检热电阻允许误差绝对值的1/3，此规定也满足JJF1094-2002《测量仪器性能指标考核规范》之5.3.1.4的规定，对测量仪器进行符合性评定时，示值误差的不确定度满足U≤13MPEV时，才能作出符合性声明。所以，第一次评定的测量不确定度不满足JJG160-2007和JJF1094-2002的要求，必须进一步改善测量方法。从表1可以分析得到，对测量结果不确定度贡献最大的是电测设备准确度等级及电测设备测量二等标准铂电阻温度计时缺少水三相点瓶两大因素。