作者：陈桂生, 付志勇, 姚小兵, 朱育红, 韩志鑫, 杨锐, 冯锦

作者单位：中国测试技术研究院, 四川 成都 610021

关键词：量值传递;国际温标;标准铂电阻温度计;水三相点;测量方法;误差;不确定度

摘要：

长期以来，国内外温度计量学界对标准铂电阻温度计检定结果的不确定度使用数学模型Wt=Rt/Rtp进行评估。为探讨使用该数学模型的正确性，对此类温度计检定结果不确定度分量中最重要的影响量在该数学模型中的地位与影响进行分析研究。通过对误差分析、不确定度评估的结果与温度计检定中重要误差分量的图解数据比较，发现Wt公式所代表的误差（或不确定度）分量是总误差中很小的一部分，与大误差项相比几乎可以忽略不计。该结果还得到某一检定规程实际数据结果的验证，证明Wt公式作为不确定度评估的数学模型是不科学的，可能漏掉大误差项。指出按现行规程规定的温度定点分度方法，依靠Wt比值公式来规避电阻的绝对精密测量是不真实的。最后，在讨论电阻温度计检定方法与结果的基础上给出正确评估标准铂电阻温度计检定结果不确定度的数学模型。

Discussion on theoretical misunderstanding and new model in the use of standard platinum resistance thermometer W_t mathematical model

CHEN Guisheng, FU Zhiyong, YAO Xiaobing, ZHU Yuhong, HAN Zhixin, YANG Rui, FENG Jin

National Institute of Measurement and Testing Technology, Chengdu 610021, China

Abstract: The uncertainty of calibration results of standard platinum resistance thermometer is evaluated by mathematical model W_t=R_t/R_tp at home and abroad for a long time. To describe whether the mathematical model is correct or not, a research is carried out for the position and influence of the most important influencing component in the mathematical model among the components used for thermometer measurement results uncertainty assessment. Through comparing of graphic data of error analysis, uncertainty assessment results and important error components in thermometer verification, it is found that the error(or uncertainty) component represented by W_t formula is a small part of total errors and it can nearly be ignored when compared with large error. This result is verified by actual results in one measurement specification, proving that it is unscientific to use W_t formula as the mathematical model for uncertainty assessment as many large errors may be omitted. It is also pointed out that with the temperature point fixing and grading method regulated in existing specification, it is unreal to use W_t formula to avoid the absolute resistance precision measurement. Finally, on the basis of discussing the verification method and results of resistance thermometer, a mathematical model used for the correct assessment of the measurement results uncertainty of standard platinum resistance thermometer is given.

Keywords: quantity transmission;ITS;standard platinum resistance thermometer;triple point of water;measurement method;error;uncertainty

2018, 44(4): 1-7  收稿日期: 2017-11-28;收到修改稿日期: 2018-01-03

基金项目: 

作者简介: 陈桂生(1953-),男,山东东明县人,研究员,主要从事温度计量技术研究。

参考文献

[1] 国家技术监督局计量司组. 1990年国际温标宣贯手册[M]. 北京:中国计量出版社,1990:7-8.
[2] 沈正宇. 温度测量不确定度评定[M]. 北京:中国计量出版社,2006:31-38.
[3] 崔志尚. 温度计量与测试[M]. 北京:中国计量出版社,1998:72-78.
[4] 标准铂电阻温度计检定规程:JJG 160-2007[S]. 北京:中国计量出版社,2007.
[5] 奎恩. 温度测量[M]. 凌善康,赵琪,李訏谟,等,译. 北京:中国计量出版社,1986:62-65.
[6] 沈正宇. 数字多用表在标准铂电阻温度计测量中的不确定度分析[J]. 计量技术,2002(2):18-20.
[7] 锁凯声. 中温标准铂电阻温度计测温误差的计算方法[J].计量技术,1997(12):31-34,19.
[8] 李訏谟. 标准铂电阻温度计的不确定度[J]. 计量技术,1987(6):29-31.
[9] 邱萍. 水三相点的不确定度传播规律分析[J]. 计量技术,2006(6):56-57.
[10] 测量不确定度评定与表示:JJF 1059.1-2012[S]. 北京:中国质检出版社,2012.
[11] 叶德培. 测量不确定度理解评定与应用[M]. 北京:中国质检出版社,2013:11-16.
[12] 工业铂、铜热电阻检定规程:JJG 229-2010[S]. 北京:中国质检出版社,2010.
[13] 朱家良. 工业铂、铜热电阻[M]. 北京:中国质检出版社,2011:30-39.
[14] 陈桂生,付志勇,朱育红,等. 工业铂热电阻不同检定方法检定结果的可信度研究[J]. 中国测试,2014,40(6):17-21.
[15] 陈桂生,付志勇,赵晶,等. 低成本提高工业铂热电阻检定结果可信度的方法研究[J]. 中国测试,2015,41(1):24-28,36.
[16] 杨锐,朱育红,陈桂生,等. 不同检定方法对工业铂热电阻检定结果贡献的误差研究[J]. 中国测试,2015,41(2):27-29.
[17] 陈桂生,朱育红,赵晶,等. 对JJG 229-2010检定规程及相关问题的分析与修改建议[J]. 中国测试,2015,41(3):14-17,33.
[18] 陈桂生,赵晶,付志勇,等. 能力评定中相关性处理与结果可信性及建标经济性研究[J]. 中国测试,2015,41(5):9-12.
[19] 陈桂生.标准铂电阻使用方法在热电阻检定与温度测量中的差异研究[J]. 中国测试,2015,41(6):22-25,33.
[20] 付志勇,廖艳,陈桂生,等. 对JJG 229检定规程检定方法差错的实验验证[J]. 中国测试,2016,42(6):19-22,28.
[21] 陈桂生,付志勇,韩志鑫,等. 量值传递中绝对测量与相对测量转化实例的数理分析(一)[J]. 中国测试,2016,42(11):1-5.
[22] 陈桂生,赵晶,廖艳,等. 量值传递中绝对测量与相对测量转化实例的数理分析(二)[J]. 中国测试,2017,43(1):1-7.
[23] 付志勇,陈桂生,赵晶,等. 工业热电阻检定装置标准器的优选验证[J]. 中国测试,2017,43(12):7-11.