【摘要】本文以溫度測量系統(tǒng)作為測量標(biāo)準(zhǔn)，對液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，通過對測量結(jié)果進(jìn)行不確定度評定，以達(dá)到對被校液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備的性能作出準(zhǔn)確評價的目的。

【關(guān)鍵詞】溫度偏差；溫度均勻度；溫度波動度；不確定度

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.02.069

Evaluation of Measurement Uncertainty for Liquid Constant Temperature Testing Equipment

MIAO Li

（Liaoning Institute of Measurement， Shenyang 110004， China）

Abstract： This article uses a temperature measurement system as the measurement standard to calibrate the liquid constant temperature test equipment. By evaluating the uncertainty of the measurement results， the performance of the calibrated liquid constant temperature test equipment can be accurately evaluated.

Keywords： temperature deviation； temperature uniformity； temperature fluctuation； uncertainty

1概述

液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備由控溫系統(tǒng)、槽體和加熱/制冷器等組成。其工作原理是通過溫度控制系統(tǒng)對槽體內(nèi)工作介質(zhì)進(jìn)行加熱/制冷，使之達(dá)到設(shè)定溫度并保持恒溫。工作介質(zhì)有防凍液、乙醇、水和硅油等。該設(shè)備被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。

2液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備校準(zhǔn)條件和方法

2.1環(huán)境條件

溫度為15～35℃，相對濕度不大于85%。

2.2測量標(biāo)準(zhǔn)

測量標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2.3校準(zhǔn)對象

本次評定的對象為液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備（以下簡稱“恒溫設(shè)備”），設(shè)定分辨力：0.1℃，校準(zhǔn)點(diǎn)溫度：60.0℃。被校恒溫設(shè)備的分類見表2。

2.4校準(zhǔn)方法

按照規(guī)范的測試要求，根據(jù)恒溫設(shè)備工作空間的深度布置測溫點(diǎn)（見圖1），設(shè)定恒溫設(shè)備溫度為60.0℃，開啟設(shè)備運(yùn)行，待其達(dá)到設(shè)定溫度并穩(wěn)定后開始測量，記錄溫濕度系統(tǒng)（溫度）的溫度值，在30 min內(nèi)記錄時間間隔為2 min，共記錄16組數(shù)據(jù)，通過記錄各測溫點(diǎn)和恒溫設(shè)備顯示的溫度值，計算溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動度。

2.5測量模型

恒溫設(shè)備溫度上偏差與溫度下偏差測量不確定度評定

4.1不確定度來源

溫度偏差的測量重復(fù)性，溫濕度系統(tǒng)（測量標(biāo)準(zhǔn)）分辨力，溫濕度系統(tǒng)（測量標(biāo)準(zhǔn)）修正值。

4.2校準(zhǔn)方法

操作同2.4。

4.3測量標(biāo)準(zhǔn)

溫濕度系統(tǒng)（溫度）顯示分辨力為0.01℃，測量時帶修正值使用，擴(kuò)展不確定度為U = 0.08℃，k = 2。

4.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

4.4.1恒溫設(shè)備重復(fù)性測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

設(shè)定溫度60.0℃為典型值，在同一條件下短時間進(jìn)行10次重復(fù)獨(dú)立觀測后，計算每次測量的溫度上偏差和溫度下偏差得到兩組數(shù)據(jù)，見表3和表4。

5溫度均勻度測量不確定度評定

5.1不確定度來源

溫度均勻度的測量重復(fù)性，溫濕度系統(tǒng)（測量標(biāo)準(zhǔn)）分辨力，溫濕度系統(tǒng)（測量標(biāo)準(zhǔn)）通道間差值的一致性。

5.2校準(zhǔn)方法

操作同2.4。

5.3測量標(biāo)準(zhǔn)

溫濕度系統(tǒng)（溫度）顯示分辨力為0.01℃，測量時帶修正值使用，擴(kuò)展不確定度為U = 0.08℃，k = 2。5.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

5.4.1溫度均勻度的重復(fù)性測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

以恒溫設(shè)備儀表設(shè)定溫度點(diǎn)60.0℃為例，對恒溫設(shè)備進(jìn)行10次獨(dú)立重復(fù)性測量，計算每次測量的溫度均勻度，得到一組數(shù)據(jù)，測量差值見表5。

6溫度波動度不確定度評定

6.1不確定度來源

溫度波動度測量重復(fù)性，溫濕度系統(tǒng)（測量標(biāo)準(zhǔn)）分辨力。

6.2校準(zhǔn)方法

操作同2.4。

6.3測量標(biāo)準(zhǔn)

溫濕度系統(tǒng)（溫度）顯示分辨力為0.01℃，測量時帶修正值使用，擴(kuò)展不確定度為U = 0.08℃，k = 2。

6.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

6.4.1溫度波動度重復(fù)性測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

恒溫設(shè)備儀表設(shè)定分辨力為0.1℃，對恒溫設(shè)備進(jìn)行10次獨(dú)立重復(fù)性測量，計算每次測量的溫度波動度，得到一組數(shù)據(jù)，其測量差值見表6。

7標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總

測量重復(fù)性引入的不確定度遠(yuǎn)大于測量標(biāo)準(zhǔn)分辨力引入的不確定度，計算時取其中值較大的。溫度上偏差標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表7，溫度下偏差標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表8，溫度均勻度標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表9，溫度波動度標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表10。

【參考文獻(xiàn)】

[1]液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度性能測試規(guī)范：JJF 2019—2022[S].

[2]測量不確定度的要求：CNAS-CL01-G003[S].

【作者簡介】

苗麗，女，1966年出生，高級工程師，碩士，研究方向?yàn)橛嬃繖z測。

（編輯：李加鵬）