工業(yè)分析儀爐溫控溫誤差測(cè)量方法研究

摘要:工業(yè)分析儀是利用熱重分析法為測(cè)量原理,目前被廣泛應(yīng)用于煤炭化驗(yàn)中。為了合理有效的開(kāi)展煤炭化驗(yàn)相關(guān)項(xiàng)目,對(duì)工業(yè)分析儀爐溫控溫誤差進(jìn)行不確定度評(píng)定及分析。
1概述
1.1測(cè)量依據(jù)
　　依據(jù)JJG1140-2017《工業(yè)分析儀檢定規(guī)程》。
1.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)
(1)鉑電阻溫度計(jì):精度A級(jí)。
(2)標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶:精度二等。
1.3校準(zhǔn)方法
　　將熱電偶放人爐膛中,與被檢儀器控溫?zé)犭娕嫉臏y(cè)量端在同一截面,按規(guī)程要求,設(shè)定被檢儀器的爐溫，當(dāng)爐溫達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定后,30min內(nèi)每隔3min分別記錄一次爐溫測(cè)定裝置和被檢儀器的顯示溫度,連續(xù)記錄10次,計(jì)算其算數(shù)平均值之差，即可得到控溫誤差。
2測(cè)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(cè)定裝置溫度讀數(shù)的算數(shù)平均值,℃;
`t------被檢儀器溫度讀數(shù)算數(shù)平均值,℃。
2.2不確定度來(lái)源
(1)被校對(duì)象測(cè)量重復(fù)性引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。
(2)標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。
(3)標(biāo)準(zhǔn)器修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。
(4)標(biāo)準(zhǔn)器穩(wěn)定性引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。
3各輸入分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
3.1水分點(diǎn)107℃溫度測(cè)量的不確定度評(píng)定
3.1.1溫度測(cè)量重復(fù)性引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1,
　　當(dāng)溫度為107℃時(shí)，校準(zhǔn)點(diǎn)重復(fù)測(cè)量10次,則標(biāo)準(zhǔn)偏差s為:
 
3.1.2標(biāo)準(zhǔn)器引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2
　　標(biāo)準(zhǔn)器選用A級(jí)鉑電阻溫度計(jì),當(dāng)水分點(diǎn)
107℃時(shí),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(cè)設(shè)備引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u3
　　電測(cè)設(shè)備選用過(guò)程校驗(yàn)儀,精度0.02級(jí),采用B類方法評(píng)定。過(guò)程校驗(yàn)儀輸出信號(hào)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(diǎn)815℃溫度測(cè)量的不確定度評(píng)定
3.2.1溫度測(cè)量重復(fù)性引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u´1
　　當(dāng)溫度為815℃時(shí),校準(zhǔn)點(diǎn)重復(fù)測(cè)量10次,標(biāo)準(zhǔn)偏差s´為:
 
3.2.2標(biāo)準(zhǔn)器引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u´2;
　　標(biāo)準(zhǔn)器選用標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶,當(dāng)灰分點(diǎn)815℃時(shí),最大允許誤差±1.30℃,按正態(tài)分布,k=2,則:
u´2=1.30/2=0.65℃(8)
3.2.3電測(cè)設(shè)備引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u´3
　　電測(cè)設(shè)備選用過(guò)程校驗(yàn)儀,精度0.02級(jí),采用B類方法評(píng)定。過(guò)程校驗(yàn)儀輸出信號(hào)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(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表
(1)水分點(diǎn)107C時(shí),不確定度分量見(jiàn)表1。
 
5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
由于u1~u3相互獨(dú)立、互不相關(guān),因此,爐溫控.溫誤差校準(zhǔn)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc為:
(1)水分點(diǎn)107℃時(shí)
 
6擴(kuò)展不確定度
(1)取k=2,則水分點(diǎn)107℃時(shí),擴(kuò)展不確定度為:
U=kuc=1.2℃(12)
(2)取k=2,則灰分點(diǎn)815℃時(shí),擴(kuò)展不確定度為:
U=kuc=1.8℃(13)