基于固定点法的数字温度计测量不确定度分析

2024-05-30王海涛

品牌与标准化 2024年2期

【摘要】采用固定点装置对数字温度计进行校准，能够有效提升校准不确定度水平。本文对基于固定点装置的校准方法进行了描述，并对校准结果的不确定度进行了分析。研究结果表明，采用固定点装置对数字温度计进行校准能够有效提高不确定度水平，有利于高精度数字温度计技术的发展和应用场景的拓展。

【关键词】数字温度计；固定点；不确定度

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.02.070

Analysis of Measurement Uncertainty of Digital Thermometer Based on Fixed Point Method

WANG Haitao

（Liaoning Institute of Measurement， Shenyang 110004， China）

Abstract： The calibration of digital thermometers using a fixed-point device can effectively improve the calibration uncertainty level. This paper describes the calibration method based on the fixed-point device and analyzed the uncertainty of the calibration results. The results show that the calibration of digital thermometers using fixed-point devices can effectively improve the level of uncertainty， which was conducive to the development of high-precision digital thermometer technology and the expansion of application scenarios.

Keywords： digital thermometer； fixed point device； uncertainty

0引言

随着工业生产需求不断增加以及仪表技术水平不断提高，高精度数字温度计在精密测量领域的应用越来越广泛。由于数字温度计具有便携性以及读数便捷性，对技术人员的要求远低于标准水银温度计和精密水银温度计，因而高精度数字温度计在某些领域有替代水银温度计的趋势。

近幾年，随着工业水平的不断提升，工业生产领域对数字温度计的要求不断提高，生产厂商为了满足市场的需求，不断提升数字温度计的精度。这就使得高精度数字温度计成了数字温度计的重要细分市场，进而对于数字温度计的计量要求也随之不断提升。为了生产精度高、稳定性好的数字温度计，一些厂商通过筛选稳定性好的工业铂热电阻，并标定a、b、c系数，将系数写入仪表，以提升数字温度计的整体测量精度。还有一些生产商则直接使用标准铂电阻温度计作为测温传感器，将高精度数字温度表作为测量和完成温度转换的设备，测量时首先需要对标准铂电阻的参数进行测量，然后将a4、b4、a8、b8等参数输入高精度数字表中，组成一整套测温系统来获得较高的测量精度。

传统的基于恒温槽提供温场的测量方式受恒温槽温场稳定性、温场均匀性、标准器的漂移等因素的影响，其测量不确定度水平已经很难满足日益提高的校准要求。而固定点装置采用一系列单质高纯金属或者非金属，利用其在一定压力下相变过程中的温度相对稳定的特点制成。ITS-90国际温标中规定了从-189.3442～961.78℃的9个固定点用于温度校准。固定点装置具备稳定性高、复现性好等优点，因而采用固定点装置提供稳定温场成为一种较好的解决方案。