不確定度報(bào)告

1、A1溫度-熱電偶法A1.1目的用熱電偶與數(shù)字式圖表記錄儀組成的系統(tǒng)測量電器產(chǎn)品的溫度。A1.2檢測方法和步驟1）根據(jù)電器的檢測要求，選用合適的熱電偶與圖表記錄儀；2）按照操作規(guī)程規(guī)定，確定電動機(jī)繞組表面測量點(diǎn)（溫度最高點(diǎn)）用專用粘接膠將熱電偶的測量端固定在繞組表面上。預(yù)留粘膠固化干燥的時間；3）將熱電偶連接到圖表記錄儀的輸入端上；4）樣品按圖A1-1接線，電動機(jī)帶實(shí)際風(fēng)扇負(fù)載運(yùn)行。環(huán)境溫度符合樣品的檢測標(biāo)準(zhǔn)要求；5）通過穩(wěn)壓器給被試樣品供電；6）啟動圖表記錄儀，設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換時間為20ms，開始記錄溫度；7）監(jiān)測樣品的發(fā)熱過程，記錄溫度上升曲線；8）繞組溫度穩(wěn)定后，記錄穩(wěn)定的溫度值；9）如果需

2、要，重復(fù)進(jìn)行5）-8）步驟若干次，獲取重復(fù)的溫度數(shù)據(jù)。圖A1-1原理圖檢測樣品描述：本例中，具體測量空調(diào)器風(fēng)扇電動機(jī)帶實(shí)際風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)下的繞組溫度，電動機(jī)的額定參數(shù)為 220V，50Hz，160W（P1），B 級絕緣。檢測標(biāo)準(zhǔn)要求：電動機(jī)在正常運(yùn)行狀態(tài)下，繞組溫度不得超過110C。A1.3數(shù)學(xué)模型本項(xiàng)目由圖表記錄儀直接讀數(shù)，記錄溫度值，數(shù)學(xué)模型為:T=T2式中：T2-試驗(yàn)結(jié)束時的溫度顯示值，C；注：本例子使用熱電偶和圖表記錄儀一體校準(zhǔn)，如果熱電偶和圖表記錄儀分開單獨(dú)校 準(zhǔn)，則應(yīng)加上熱電偶修正值To。方差和傳播系數(shù)W J2c(T )= 1U 2 I)= U2 (T )22 U 2(T2)=C2

3、(I? 2 偵)A1.4不確定度分量識別從檢測設(shè)備、環(huán)境、樣品、檢測方法和程序、人員等方面識別影響檢測結(jié)果不確定度 的分量見圖A1-2。A1.5不確定度分量的量化A1.5.1不確定度分量量化的分析在圖A1-2的基礎(chǔ)上對各分量進(jìn)行分析和合并，并將對總不確定度貢獻(xiàn)小于1/5的分量予以忽略，得出量化后的因果圖A1-3。環(huán)境溫度波動電源電壓波動分辨率重復(fù)性測量系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換時間系統(tǒng)穩(wěn)定性圖 A1-31）使用數(shù)字式圖表記錄儀和熱電偶組成溫度測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)的熱電偶與圖表記錄儀 固定連接使用，熱電偶和記錄儀作為一個整體校準(zhǔn)，熱電偶的線性、熱電偶與記錄儀 的連接分量、熱電偶的校準(zhǔn)和記錄儀的校準(zhǔn)都已包含在系統(tǒng)

4、的校準(zhǔn)不確定度中；2）測量系統(tǒng)校準(zhǔn)時的環(huán)境溫度為20C，電器檢測環(huán)境溫度一般在205C范圍內(nèi)，根 據(jù)儀器的自動冷端補(bǔ)償特性，校準(zhǔn)時已評估了儀器使用中環(huán)境溫度變化的影響；3）測量系統(tǒng)的分辨率等于0.1 C，按矩形分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.03C，影響很小， 給以忽略；4）熱電偶的常用固定方式有粘接、焊接、綁扎和貼置等幾種安裝方法，不同的方法直 接影響不確定度分量。本例子采用專用粘接膠由熟練的人員粘接，經(jīng)驗(yàn)證明其標(biāo)準(zhǔn)差小于 0.05 C，故給予忽略。注：從分析上可知，在以上幾種固定方式中，粘接是較好的方法。粘接能使熱電偶可靠 地緊貼在測量物體表面，使熱電偶的測量點(diǎn)有效避免環(huán)境波動的影響，還能避免氧

5、化，這使 它優(yōu)于其它三種方式。同時還應(yīng)注意對不同的測量溫度，選用不同耐溫值的粘膠。A1.5.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度1）測量系統(tǒng)重復(fù)性25 xix = i=1n重復(fù)測量5次繞組熱穩(wěn)定后的溫度，見表A1-1。表A1-1繞組溫度重復(fù)測量數(shù)據(jù)No.12345T(C)90.890.190.090.390.4不確定度為:451.6 八=90.32 C5 0.388=0.139 C疽(X X)2. i-4=15(5 1) t 202）測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)熱電偶連接圖表記錄儀一體校準(zhǔn)。校準(zhǔn)證書已給出置信水平95%時，包含因子k = 2，擴(kuò)展不確定度七=。.2 C,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度U2 = .2/2 = 00 C3）圖表記錄儀

6、的A/D轉(zhuǎn)換時間溫度記錄儀的A/D轉(zhuǎn)換時間設(shè)置為20ms, A/D轉(zhuǎn)換造成的響應(yīng)滯后，其不確定度為均勻分布，當(dāng)溫度進(jìn)入穩(wěn)定區(qū)后，其顯示值等可能出現(xiàn)的區(qū)間寬為0.5 r，則其不確定度為：u3 = 0.5/2招=0.14 r4）測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性測量系統(tǒng)穩(wěn)定性按月穩(wěn)定性計(jì)算。根據(jù)溫度記錄儀說明書，90天和1年期的準(zhǔn)確度分別為0.49r和土 0.54r，算出月穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)差：0.54 - 0.49u = 0.006 r412 - 35）電壓波動在電源波動中，主要的影響量來自電壓波動，一般要求電壓波動在2%以內(nèi)。本試驗(yàn)電 源通過穩(wěn)壓器給樣品供電。在運(yùn)行負(fù)載下，電壓波動小于1%。電壓波動呈正態(tài)分布。從大量

7、的繞組發(fā)熱試驗(yàn)總結(jié)出，發(fā)熱繞組溫度的變化隨試驗(yàn)電壓的波動呈線性相關(guān)，線性度約為 1.0。故試驗(yàn)電源波動產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u = = 0.33 r536）環(huán)境溫度波動在裝有溫度調(diào)節(jié)裝置的環(huán)境中，環(huán)境溫度一般在調(diào)節(jié)裝置設(shè)定的溫度點(diǎn)附近波動。本次 試驗(yàn)在裝有空調(diào)器的房間進(jìn)行，環(huán)境溫度波動范圍在1r之間。對監(jiān)測的環(huán)境溫度波動曲 線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)這種波動符合三角形分布。從大量的發(fā)熱試驗(yàn)得知，發(fā)熱物體的表面 溫度的變化隨環(huán)境溫度波動呈線性相關(guān)，線性度約為0.75。故環(huán)境溫度波動產(chǎn)生的不確定為0.75 x 1- = 0.31 r v6A1.5.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表表A1-2標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定

8、分量ui不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度，rui重復(fù)性誤差0.139U2測量系統(tǒng)校準(zhǔn)0.100u3記錄儀A/D轉(zhuǎn)換時間0.140u4測量系統(tǒng)穩(wěn)定性0.006U5電壓波動0.330U6環(huán)境溫度波動0.310A1.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:U = ：U 2 + U 2 + U 2 + U 2 + U 2 + U 2 c 123456= 10.1392 + 0.1002 + 0.1402 + 0.0062 + 0.3302 + 0.3102=0.504。CA1.7擴(kuò)展不確定度將合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子2得到擴(kuò)展不確定度。U = 2 x 0.504 = 1.008 rA1.8不確定度的最后報(bào)告熱電偶