Оценка неопределённостей калибровок и измерений датчиков температуры СТД-зондов «Sea Bird»

от

 А.Н. Рамазин

Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии ФГБНУ «ВНИРО», Москва, ул. Верхняя Красносельская, д. 17

E—mail: ramazin@vniro.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2018-4-33-42

УДК 551.46

Реферат:

   В настоящей работе на примере пяти образцов различных моделей СТД-зондов “Sea Bird” рассматриваются некоторые результаты экспериментальных исследований метрологических характеристик датчиков температуры, выполненных с использованием комплекса зарубежного прецизионного калибровочного оборудования.

  Рассмотрены факторы, определяющие неопределённость калибровки датчиков температуры прецизионных СТД-зондов. К ним относятся: неопределенность результата измерения температуры СПТС; неоднородность температурного поля и нестабильность поддержания температуры в рабочей зоне калибровки термостата; а также неопределенность результата измерения температуры калибруемого датчика зонда.

   Проведенный расчёт расширенной суммарной неопределённости калибровки датчиков температуры показал, что для рассмотренных основных моделей СТД-зондов “Sea Bird” в любой точке диапазона она не будет превышать (0,4÷0,5) мК.

   Дан анализ вклада отдельных составляющих в суммарную неопределённость. Значения суммарной неопределенности СПТС uΣO и суммарной неопределенности, обусловленной пространственно-временной неоднородностью температурного поля в рабочей зоне калибровки uΣT, можно считать практически величинами постоянными или изменяемыми незначительно. Их суммарное значение будет в основном определять величину суммарной неопределённости калибровки датчиков температуры средства измерения в термобаке.

  Для этих моделей по экспериментальным данным рассчитаны характеристики зависимостей коэффициента чувствительности ∂f/∂T, среднеквадратичных отклонений входного сигнала (частоты) s(fi) и показаний датчика  от температуры в термобаке. Проанализирована их функциональная взаимосвязь.

   Выполнен анализ временного ухода показаний СПТС и датчиков температуры СТД-зондов “Sea Bird” за время между калибровками. Временной уход калибровочных характеристик СПТС не превышает 0,1 мК/год. Временной годовой уход калибровочных характеристик рассмотренных моделей СТД-зондов между двумя калибровками не превышает значения расширенной неопределённости калибровки.

Ключевые слова: многоразовые измерения, датчик температуры, калибровка, СТД-зонд, стандартная, суммарная и расширенная неопределённость, коэффициент чувствительности, стандартное отклонение, интервал неопределённости, временной уход.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1.  ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.  Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Издательство стандартов. 1994. 16 с.
  2. Рамазин А.Н., Левашов Д.Е., Методические рекомендации по калибровке и метрологическому обеспечению измерителей параметров водной среды. М.: Изд-во ВНИРО. 2016. 127 с.
  3. Рамазин А.Н. Некоторые научно-методические аспекты метрологического обеспечения измерений электропроводности и температуры морской воды с помощью СТД-зондов // Тр. ВНИРО. 2016. Т. 159. С. 167–182.
  4. Левашов Д.Е. Техника экспедиционных исследований: инструментальные методы и технические средства оценки промыслово-значимых факторов среды. М.: Изд-во ВНИРО. 2003. 400 с.
  5. Походун А.И. Экспериментальные методы исследований. Погрешности и неопределенности измерений. Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО. 2006. 112 с.
  6. Руководство по выражению неопределенности измерения: Перевод с англ. под науч. ред. проф. Слаева В.А. ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, С.-Петербург. 1999. 134 с.
  7. Моисеева Н.П.Неопределенность измерения температуры и разности температур с  учетом  корреляции. Измерительная техника № 11, 2010. http://temperatures.ru/pdf/Moiseeva2010-2.pdf
  8. Mangum B. W., Furukawa G. T. 1990. Guidelines for realizing the international temperature of 1990 (ITS‑90) // NIST Tech. Note 1265. 190 p.

Loading