辐射温度计检定系统的不确定度分析(2)

℃

当辐射温度计的工作波长为３Ｉｎｎ时，理论计算得出为９９８．３５＊（２，与１０００。Ｃ偏差１．６５。Ｃ，取半区间为０．８２５。Ｃ

，—０．一８２５：０．４７Ｕ２，４＝百２， ｃ

℃

～Ｊ

当辐射温度计的工作波长为８岬时，理论计算得出为９９６．５９。Ｃ，与１０００＊Ｃ偏差３．５１０ｃ，取半区间为１．７５５＂（２

，，．名下１．７５５：１．０１℃距２，４＝百＿Ｌ叭ｃ

当辐射温度计的工作波长为１４ｐａｎ时，理论计算得出为９９５．６３＂Ｃ，与１０００＊Ｃ偏差４．５７＊（２，．取半区间为

２．２８５℃、

Ｕ２，４＝百引ｊ“５８２．２一

：１．３２℃

’＾，１

３．１．３．３标准热电偶测量

３．１…３３１标准电测仪器

测量使用美国吉时利Ｋ２０００，１００ｍＶ电压测量年稳定性为。

０．００５％×读数＋Ｏ．００３５％ｘ量程

对标准Ｓ型热电偶，在１０００＊Ｃ，电势约为９．５８７ｍＶ，４微分为１１．５１．ｔＶＩ＊Ｃ，

一‰２————］厂——一。

３．１．３．３．２自由靖温度补偿

Ｏ．０５℃。

㈣州），ｚ，．：—（９—．５—８７—ｘ—０—．０—０５—％—＋Ｆ—ｌＯ—Ｏ—ｘ—０．—００—３—５％）：０．００４０ｍＶ（ｏ．３５℃）

用冰瓶的进行自由端温度补偿，与ｏ＊ｃ偏离小于０．１９ｃ，冰瓶内的温度均匀性小于０．０６＂Ｃ，取半区间为

Ｕ３．２＝ｏ．０５／４；＝ｏ．０３＇（２。

３．１．３．３．３黑体的温度波动

因为３．１．３．２．２中已经考虑了黑体的温度波动，所以不再重复计算。３．１．３．４扩展不确定度３．１．３．４．１合成标准不确定度

．．４７９．．

第五届全国温度测量与控制技术学术会议论文集

ｆ

２

２

２

２

２

２

２

Ｕｃ

２、／优ｌ＋“２，ｌ＋Ｕ２，２＋Ｕ２，３＋Ｕ２，４＋Ｕ３，１＋Ｕ３，２

对于１０００＊Ｃ，工作波长为ｌｐｍ时：

“。：厄历Ｉ瓦矿可而厂丽氖—百面≮历尹丽＝０．６２℃

．

对于１０００＊Ｃ，工作波长为３ｐａｎ时：

厶。：万历Ｉ瓦矿面丽—瓦丽＿万酽而ｉ可百酽＝０．７６℃

对于１０００。Ｃ，工作波长为８岫时：

Ｍ。：万历Ｉ瓦万可而尹丽氖—丁订可函尹丽乩 ７℃

“。：伍历—瓦万百万旷可巧矿百夏‘讧万≮而尹“４５℃

对于１０００。Ｃ，工作波长为１４９ｍ时：

３…１３４．２扩展不确定度

取置信概率为网．９５，近似取皓２，根据Ｕ孵＝ｋｘｕ。

对于１０００。Ｃ，工作波长为１９ｍ时：Ｕ蝤＝２ｘ０．６２＝１．２４℃对于１０００。Ｃ，工作波长为３９ｍ时：Ｕ野＝２ｘ０．７６＝１．５２℃

对于１０００。Ｃ，工作波长为８岬时：Ｕ鳄＝２ｘ１．１７＝２．３４℃

对于１０００＊Ｃ，工作波长为１４９ｍ时：Ｕ孵＝２ｘ１．４５＝２．９０℃

３．２用辐射标准建立工作甩辐射温度计检定系统不确定度分析

传递框图见图２，检定系统的组成为ＨＺ－２标准黑体，高精度辐射温度计５Ｇ一２０２４，检定装置原理框图见

图４。

标准黑体

ＨＺ一２（３００～１２００）℃

Ｊ标准辐射温度计ｌ●■■■■＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿■●＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿■＿

ｒ。’。。。。。。。‘。。１

Ｉ辐射温度计ｌ

图４工作用辐射温度计检定装置２

设备的性能指标为ｌ５Ｇ－２０２４高精度辐射温度计

量程：３５０～２０００℃

工作波长：１．６ｐａｎ精度Ｉ读数的０－３％＋ｌ℃

重复精度－在２５。Ｃ时为满量程的±ｏ．１％＋１位数字

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／１０ｎｆｉｎ

重复性：０．１％辐射温度不确定度ｉ

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Ｉ。Ｃ。

．．４８０．。

第五届全国温度测量与控制技术学术会议论文篥

按照ＪＪＧ４１５．２００１，检定红外温度计时，数据处理为：

丁Ⅳ＝ｔⅣ一△于Ⅳ＝ｔⅣ一ｔⅣ＋ｔ标

其中

（４）

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——标准辐射温度计在被检温度点的平均实测温度值；ｆ标——标准辐射温度计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；

３．２．１数学模型

式（４）为不确定分析的数学模型。对上面的公式取微分得：

ｄ丁Ⅳ＝ｄｔ标＋出Ⅳ一以Ⅳ

３．２．２方差与传播系数

用式（５）微小变量代替不确定度，误差源的不确定度合成为

（５）

Ｕ：２配ｉ＋“；＋配；

“。—合成标准不确定度；

，

（６）

Ｕｌ—标准辐射温度计证书值标准不确定度；Ｈｊ一被检红外温度计测量标准不确定度；“，一标准辐射温度计测量标准不确定度；

灵敏系数为Ｃｌ＝１，Ｃ２＝１，Ｃ３一ｌ。

３．２．３标准不确定度分量计算

标准不确定度分量计算见表２。

表２标准不确定度分量ｉｃ总表

序号

ｌ２３４

来源

标准辐射温度计不确定度红外温度计分辨率标准黑体温度波动红外温度计重复性

波长ｔｕｎ

１．６

类别灵敏度系数

ｌ，

ｔ

标准不确定

度℃

２．３ｌ Ｏ．２９０．０９

分布正态均匀正态正态

自由度

∞５０∞∞

ＭＩ

Ｕ２．１

Ｕ２．２

Ｕ２，３

Ｂ

１３

１

０．３０

０．１５

０．１６

５

“２．４

黑体发射率影响

８１４

０．６７Ｏ．９５

均匀

５０

合成标准不确定度分量（“，）

扩展不确定度Ｕ９５，ｋ＝２

３．２．３．１标准辐射温度计

２．４１＊Ｃ（１９ｍ），２．４１＊Ｃ（３ｌａｍ），２．５００Ｃ（８０ｒｎ），２．５９＂Ｃ（１４９ｍ）４．８２Ｘ２（１ｌａｍ），４．８２。Ｃ（３Ｈｍ），５．００＊Ｃ（８ｔｔｍ），５．１８＊Ｃ（１４９ｍ）

一

因为目前检定辐射温度计的不确定度较大，这里直接采用标准辐射温度计的技术指标来分析。标准辐射

．４８１．

第五届全国温度测量与控制技术学术会议论文集

温度计的精度为：读数的Ｏ．３％＋ｌ℃。对于１０００＂（２，为４６Ｃ。

Ｕｌ－－＇－．－Ｓ。＝２ ３１℃

３…２３２被检红外温度计

３．２．３．２．１红外温度计分辨率

与３．１．３．２．１完全相同。３．２．３．２．２标准黑体温度波动影响

与３．１．３．２．２完全相同。

３．２．３．２．３红外温度计的重复性

３．２…３２４黑体发射率不是１的影响

标准黑体腔ｉｚｌ发射率：邳．９９５，取０．９９５。标准辐射温度计的工作波长为１．６９ｍ。在１０００。（２的理论值为

９９８．９２℃。