Неопределенность калибровки термопары методом сличения с образцовой термопарой в печи

Неопределенность калибровки термопары методом сличения с образцовой термопарой в печи

Понятие неопределенности измерения при поверке пока не включено ни в один российский стандарт по термоэлектрическим термометрам.

В настоящее время часто встает вопрос о калибровке термопары, и в этом случае уже не обойтись без расчета неопределенности результата калибровки. В помощь тем, кто разрабатывает методики калибровки термопар и выполняет калибровку методом сличения в печи с эталонной термопарой, приводим на нашем сайте таблицы бюджета неопределенности и методику оценивания расширенной неопределенности калибровки термопары.

Метод калибровки: метод сличения термопар в печи 

Результаты калибровки:

1) температура в печи, определенная по эталонной термопаре t _э.

Уравнение измерений: t_э= f (E_э)

2) ТЭДС калибруемой термопары E_к

 где С₁ - чувствительность эталонной термопары при рабочей температуре, мВ/°С

С_1х - чувствительность эталонной термопары при температуре холодного спая, мВ/°С

Примечания к таблице:

1) Обозначения стандартных неопределенностей, связанных с электроизмерениями, компенсацией холодных спаев и удлинительной линией в двух таблицах совпадают. Однако следует понимать, что значения этих неопределенностей численно разные для эталонной и калибруемой термопары.

2) Учет термоэлектрической неоднородности в бюджете неопределенности является дискуссионной проблемой. На эту тему читайте статью Моисеевой Н.П. "Неопределенность калибровки термопары: нужно ли учитывать вклад от неоднородности термоэлектродов" , опубликованную в разделе "Полемические заметки".

Расчет расширенной неопределенности калибровки термопары: 

Результатом калибровки является формула либо таблица зависимости ТЭДС калибруемой термопары от температуры. Поэтому в суммарную и расширенную неопределенность результата должны входить как неопределенность температуры в печи, так и неопределенность измеренного значения ТЭДС. 

Суммарная неопределенность результата калибровки, в °С, определяется по формуле:     

где С₂ -чувствительность калибруемой термопары, мВ/°С

Расширенная неопределенность результата калибровки при коэффициенте охвата К=2 (уровень доверия примерно 95% в предположении нормального распределения) будет составлять: 

U = 2 u_S

Существует международная рекомендация Европейской кооперации для аккредитации (ЕА), её можно скачать здесь:No. 8 | Guidelines on the Calibration of Thermocouples | TC-T | Version 3.2, 02/2020  
Перевод приложения документа ЕА 4/02 с примером расчета неопределенности при поверке термопары типа нихросил-нисил в печи методом сличения с образцовой термопарой здесь: Приложение S5 документа ЕА 4/02 – рус. перевод (.pdf)