辐射温度计检定系统的不确定度分析

第五届全国温度测量与控制技术学术会议论文集

辐射温度计检定系统的不确定度分析

俞伦鹏北京南奇星科技发展有限公司

刘红彦河北省计量科学研究所

摘要：辐射温度计的检定系统的不确定度分析，一直没有标准模式。至于黑体发射率对不确定度的影响，一直被人们所忽视。这里对辐射温度计２种检定系统，依据不确定度基本分析方法，给出了不确定度数学模型，分析步骤，分量计算，分量汇总和不确定度分析结果，供大家在做辐射温度计检定系统不确定度分析时参考。

关键诃：辐射温度计、检定、不确定度、分析

，Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｉｓ

ｎｏｔｓｔａｎｄａｒｄ

ｍｏｄｅｆｏｒｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒａｄｉａｔｉｏｎｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．

Ｔｈａｔｂｌａｃｋｂｏｄｙｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙａｆｆｅｃｔｔｏｕｎｃｅｒｔａｉｎｔ），ｉｓａｌｗａｙｓｉｇｎｏｒｅｄ．Ｈｅｒｅ，ｆｏｒ２ｒａｄｉａｔｉｏｎ

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１．引言

红外辐射温度计的广泛使用，近几年来，各省市和企业都在建立工作用辐射温度计检定标准。建标依据ＪＪＧ２００４－１９８７辐射测温仪中辐射测温仪检定系统框图（以下简称传递图）。建标中都要求进行检定系统的不确定度分析。由于辐射温度计检定系统是近几年发展起来的。有些模式和观点，还不成熟，所以在建标时如何进行不确定度分析，总是困扰我们。这里将根据国家传递图和正在执行的有关规程，根据我个人从事辐射温度计检定多年和研制建立辐射温度计检定系统的经验，提出辐射温度计检定系统不确定度的新的模式和观点，供大家参考。

２．辐射温度计检定系统框图

ＪＪＧ２００４—１９８７尽管编写较早，有些提法已经过时，如辐射测温仪、红外测温仪目前已经普遍称为辐射温度计、红外温度计，但系统框图规定对辐射温度计计量器具传递规定仍然是合理和有效的。

根据系统框图，在建立工作用辐射温度计检定标准时，可以有２种方案，这２种方案的根本区别在于使用何种主标准器。下面依据ＪＪＧ２００４—１９８７，根据ＪＪＧ８５６—１９９４５００＂Ｃ以下工作用辐射温度计检定规程、ＪＪＧ４１５－２００１工作用辐射温度计检定规程、ＪＪＧ６７．２００３工作用全辐射温度计检定规程，主要对红外辐射温度计，就使用２种标准形式分另Ⅱ给出传递框图。

２．１使用接触式标准建立辐射温度计检定系统框图

使用标准热电偶和标准热电阻作为传递标准，为了便于区别，根据标准类型我们称为使用接触式标准建立辐射温度计检定系统框图见图１。

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第五届全国温度测量与控制技术学术会议论文篥

二等标准铂铑３０一铂铑６热电偶（１１００一１６００）℃６＝３．２℃二等标准铂铑１０－铂热电偶（３００～１３００）℃６＝１．０℃二等标准铂电阻温度计（一２５９．３—４１９）℃６＝０．１℃标准铜．康铜热电偶（．１００～０）℃６＝（０．１．０．２）℃标准镍铬一镍硅热电偶（０～ｌ０００）℃６＝１．５℃金一箔热电偶

（０—９６０）℃６＝Ｏ．３℃

标准黑体

（．１００～１６００）℃

红外辐射温度计

光电温度计

比色温度计

（一５０～１６００）℃

（１００～１６００）℃

（１００～１６００）℃

图１接触式标准辐射温度计检定系统框图

框图说明：按照ＪＪＧ２００４—１９８７，将原先的测温仪改为辐射温度计。参照接触式的标准，最高温度为１６００。Ｃ，所以将辐射温度计计量器具的上限限定到１６００。Ｃ。主标准器按照ＪＪＧ４１５．２００１、ＪＪＧ８５６—１９９４的要求，扩展不确定度Ｕ９５分别是被检的１／３—１／５。

根据目前辐射温度计的技术水平来看，接触式标准不确定度总是优于最好的辐射温度计。

２．２使用辐射温度标准建立辐射温度计检定系统框图

使用标准辐射温度计建立辐射温度计检定系统框图见图２。

标准辐射温度计（或高精度辐射温度计）

（３５０－３０００）℃６＝（０．３％ｔ＋１）℃

图２辐射温度计检定系统框图（辐射标准）

框图说明：按照ＪＪＧ２００４—１９８７，将原先的测温仪改为辐射温度计。根据目前辐射温度计的技术水平，常用的最好辐射温度计指标只能做到０．３％读数＋ｌ℃，下限温度从３０００ｃ开始。黑体最高温度目前也只能做到３０００。Ｃ，所以将辐射温度计计量器具的上限限定到３０００。Ｃ，下限调节到３００＂（２。更高一级的辐射温度计极少，

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就是有其价格也是建立工作用辐射温度计标准所承担不起的。３．工作用辐射温度计检定系统不确定度分析

３．１用接触式标准建立工作用辐射温度计检定系统不确定度分析

传递框图见图１，检定系统的组成为ＨＺ一２标准黑体，使用一等标准Ｓ偶，电测仪器使用Ｋ２０００６１１２数字多用表。热电偶自由端使用冰瓶补偿。检定装置原理框图见图３。

图３工作用辐射温度计检定装置ｌ

设备的性能指标为：

Ｋ２０００６

１／２数字多用表：

直流电压ｌＯＯｍＶ年稳定性为０．００５％×读数＋Ｏ．００３５％ｘ量程

ＨＺ一２标准黑体：

工作温度：（３００－．．１２００）℃

腔口发射率：邳．９９５温度稳定性：如．３＊Ｃ／１０ｍｉｎ

重复性：０．１％

辐射温度不确定度：３％。

检定红外辐射温度计（下面简称红外温度计），红外温度计为数字显示，显示分辨率为ｌ＂Ｃ。按照ＪＪＧ４１５—２００１，检定红外温度计时，数据处理为：

”

吒＝矿０一ＡｔⅣ＝ｆ０一（ｆⅣ一ｔ标）

丁０＝ｆ０一ＡｔⅣ＝ｆ０一ｔⅣ＋ｔ标

（１）

其中’’

ｌ。Ⅳ——红外温度计在检定温度点上的温度值；ｔⅣ——红外温度计在被检温度点的平均实测温度值；ｔⅣ——标准热电偶在被检温度点的平均实测温度值；ｆ标—二标准热电偶检定证书在被检温度点的温度值；

ＡｔⅣ——实际温度偏离检定温度点的温度差值；

（１）数学模型

式（１）为不确定分析的数学模型。对上面的公式取微分得：

ｄ丁０＝ｄｔ标＋西０一如Ⅳ

（２）

（２）方差与传播系数

用式（２）微小变量代替不确定度，误差源的不确定度合成为

彩。２＝况１２＋优２２＋“；

（３）

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Ｕ，—合成标准不确定度；< …… 此处隐藏：1180字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……