干井炉孔间温差校准方法分析.docx

干井炉孔间温差校准方法分析干井炉两种孔间温差校准方法的原理和系统组成及校准结果不确定度分析。干井炉；孔间温差；微差电势；校准结果不确定度在工业化生产中，温度是一个十分重要的物理量，人们对生产效率的追求使得对现场校准的要求日显突出，很多计量仪表只能在生产现场开展校准，因此，很多适用于现场校准的设备应运而生。这些设备具有体积小、重量轻、便于携带、综合功能强、操作简单等特点，而我们首先要对这些用于现场校准的设备开展校准。1干井炉的孔间温差指标校准系统组成、校准原理及方法目前我国尚无干井炉的检定、校准或检测规范。干井炉的整个校准重点在控温精度、稳定度、孔间温差三项指标上,通常高温干井炉指标为：控温精度为±5寸、稳定度为土0.03.孔与孔之间的一致性为±0.5。C1。（2；中、低温干井炉指标更低。前两个指标很好理解，校准也比较容易，后一指标“孔与孔之间的一致性”即为孔间温差，因为需要校准的炉温较高（一般需要校准上限温度，可达1200）,孔径尺寸较小，而需要校准的孔间温差又小，故普通温度计很难到达这一要求，所以孔间温差的校准比较困难。要校准这一较小温差，显然一支标准不能满足校准要求，使用两支可以防止直接使用温度计的修正值，整个系统的校准不确定度会提高很多。故我们最好选用两支一等标准箱铐10一箱热电偶。1. 1校准系统组成校准系统由两支一等标准钻轮10箱热电偶、冰点器、数字纳伏表等组成。1.2校准原理校准方法有两种。（1）交换平均法。将炉温升到要校准的温度点，待充分稳定后再开展校准。设孔1真实温度tl（对应分度表电势el）,孔2真实温度t2（对应分度表电势e2）,同时假设一：A偶在tl、t2的修正值皆为aeA（因为tl、t2很接近，这种假设成立），同理B偶在tl、t2的修正值皆为4eB0假设二：在测量过程中温度波动变化很小，可以忽略。先用A、B偶第一次测量孔1、2的电势值分别为elA和e2B,其中elA=el+ZSeA,e2B=e2+eB,再将A、B偶交换位置，由于温度波动变化很小，第二次测量孔1、2的电势值分别为elB和e2A,其中elB=el+zeB,e2A=e2+eA,那么孔1、2两次平均值之差为，具体步骤如下:2.1 对交换平均法开展不确定度分析(1)数学模型以孔2和孔1的温差电势为例开展评定:(3)各分理不确定度的评定(4)合成标准不确定度的评定以上各分量独立不相关，故合成标准不确定度(5)扩展不确定度的评定取置信概率p=95%,有效自由度为20,查表得t分布系数为2.09o2.2 对微差差减法开展校准结果不确定度分析(1)数学模型以孔3和孔2的温差电势为例开展评定：(3)各分量不确定度的评定IOOOoC校准点为例开展评定。(4)合成标准不确定度的评定以上各分量独立不相关，故合成标准不确定度(5)扩展不确定度的评定取置信概率p=95%,有效自由度为10,查表得t分布系数为2.18o见6么UP=t95×uc(e)=2.18×0.55V=I.199V,相当于0.1UC。被测量值：0.002mV,有效自由度Veff=I0。3结论两种方法都防止了使用热电偶修正值，都能满足校准要求。但在实际工作中用交换平均法，需要交换测出各孔的电势值，所需时间较微差差减法要长，在校准过程中更要注意控温的稳定。故两法比较，微差差减法更实用。4结束语目前我国尚无干体炉的检定、校准或检测规范，以上主要阐述了干井炉孔间温差的两种校准方法，此类设备的孔间温差校准可以参考。与交换平均法相比，微差差减法测量实用性更高，这种微差差减法还可用于管式炉炉温温场测试,可省去修正数据的繁琐。本文重点在于介绍校准方法，不确定度的评定方法及计算结果可能因使用设备与评定方法等略有不同。