JJF(辽) 576-2025 精密铂电阻温度计校准规范
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资料介绍

辽 宁省地方计量技术规范
JJF(辽)576—2025

精密铂电阻温度计校准规范
Calibration Specification for Precision Platinum Resistance
Thermometers
2025-12-10发布2026-01-10实施

辽 宁 省 市场监督管理局发 布

归口 单 位:辽宁省市场监督管理局
主要起草单位:辽宁省计量科学研究院
普莱格诺传感科技(浙江)有限公司
参加起草单位:中国石油天然气股份有限公司锦西石化质量检验中心
朝阳市计量测试检定所
哈尔滨市计量检定测试院
本规范技术条文由起草单位负责解释
本规范主要起草人:
王海涛(辽宁省计量科学研究院)
董 亮(辽宁省计量科学研究院)
任天娇(辽宁省计量科学研究院)
郑春丹(普莱格诺传感科技(浙江)有限公司)参加起草人:
徐 祥(中国石油天然气股份有限公司锦西石化质量检验中心)王洪磊(朝阳市计量测试检定所)
伍 琳(哈尔滨市计量检定测试院)
目录
引言 (Ⅱ)
1范围 1
2引用文件 1
3术语 1
4概述 1
5计量特性 2
6校准条件 2
6.1 环境条件 2
6.2 测量标准及其他设备 2
7 校准项目和校准方法 3
7.1外观检查 3
7.2 校准项目 3
7.3 温度电阻特性 3
7.4 周期稳定性和自热效应 4
7.5绝缘电阻 4
7.6固定点校准方法 4
7.7数据处理 4
7.8 数据有效位数 4
8 校准结果的表达 5
9复校时间间隔 5
附录A 校准记录参考格式(比较法) 6
附录B 校准证书内页参考格式(比较法) 7
附录C固定点校准方法 8
附录D 校准记录参考格式(固定点法) 11
附录E 校准证书内页参考格式(固定点法) 12
附录F 示值误差的不确定度评定示例(比较法) 13
附录G 示值误差的不确定度评定示例(固定点法) 16
引言
本规范依据JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1007—2007《温度计量名词术语及定义》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》的规定而制定。
本规范为首次发布。
精密铂电阻温度计校准规范
1范围
本规范适用于(-196~660.323)℃,且最大允许误差不大于±(0.030℃+0.0005∣t∣)的精密铂电阻温度计校准。
2引用文件
本规范引用下列文件:
JJF1007—2007《温度计量名词术语及定义》
JJG160—2007 标准铂电阻温度计检定规程
JJG 229—2010 工业铂、铜热电阻检定规程
JJF1030—2023 温度校准用恒温槽技术性能测试规范
JJF1178—2007 用于标准铂电阻温度计的固定点装置校准规范
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改版)适用于本规范。
3术语
3.1 精密铂电阻温度计(以下简称温度计)precision platinum resistancethermometer
利用金属铂丝的电阻随温度变化的特性来实现测温的一种温度计,其感温元件应是无应力结构退过火的铂丝绕制而成,具有良好的稳定性和较高的准确度,通过测量感温元件的电阻值,将其转换为温度值。
3.2 温坪 temperature plateau
利用某种物质相变的特性,获得的一段温度稳定不变的均匀温度环境。
[来源:JJF1007-2007 3.28]
4概述

温度计感温元件是由一定纯度铂丝绕成的电阻器,密封在保护管内,从感温元件两端各引出两根引线,外接电缆线,图 1 为其结构示意图。温度计的感温端长度、整体长度和直径因测量范围、用途和厂家的差异而有所不同。主要适用于石油、化工、医药等测温精度较高的非实验室环境,能更好地满足计量溯源需求。
图1 温度计典型结构示意图
5计量特性
温度计的计量特性包括温度电阻特性、周期稳定性、绝缘电阻。具体指标见表 1。
表1 计量特性
计量特性 计量特性指标 电阻温度计系数 根据不同温区确定 周期稳定性 ≤30mK 常温绝缘电阻 ≥200M Ω 最大允许误差 ±(0.030℃+0.0005∣t∣) 注:上述计量特性不作合格与否的判定。
6 校准条件
6.1 环境条件
校准环境温度:(20±5)℃,相对湿度:不大于85%。环境条件应同时满足被校温度计、标准器及电测设备使用的相关要求。
6.2 测量标准及其他设备
表2 测量标准及其他设备
序号 名称 技术指标 用途 备注 1 标准
铂电阻温度计 (-196~660.323)℃;二等标准 标准器 亦可以用满足不确定度要求的其它标准器 2 液氮比较槽
低温恒温器
液体恒温槽
恒温盐槽
铝粉槽 温度范围(-196~660)℃。
(-196~-80)℃工作区域最大温差≤0.02℃;波动性不超过0.02℃/10min;
(-80~300)℃:工作区域最大温差≤0.01℃;波动性不超过0.01℃/10min;
(300~660)℃工作区域最大温 恒温源 为满足不同精度要求也可采
用固定点装置 差≤0.04℃;波动性不超过0.04℃/10min。 3 电测设备 相对误差不大于1×10-5;
测量范围应与标准铂电阻温度
计、被校温度计电阻值范围相
适应保证测量标准器和被校温
度计电阻的分辨力换算成温度
后不低于0.1mK 标准器配套电测设备 具备电流换向功能 4 退火炉装置 温度范围200℃~700℃;
炉温稳定时对名义设定点的偏
离及波动应在±10℃以内;在放
置感温元件处的60mm范围
内,垂直温场最大温差应不超
过1℃ 温度计校准前的退火 / 5 水三相点瓶 复现性优于 1mK 核查标准铂电
阻温度计的Rtp
和测量自热效
应 / 6 绝缘电阻表 额定电压500V;10级 测量绝缘电阻 / 7 转换开关 寄生电势≤0.4μV 测量多支温度计的切换器 / 注:上述标准器及配套设备也可以使用准确度等级不低于上述要求其他设备。
7 校准项目和校准方法
7.1外观检查
温度计保护管应无凹陷、裂痕、变形和显著的锈蚀。引线应固定在套管内,各部件之间应固定牢固。
7.2 校准项目
温度计的校准项目温度电阻特性、周期稳定性、自热效应和绝缘电阻,其中周期稳定性为复校温度计的校准项目。
7.3 温度电阻特性

标准铂电阻温度计在水三相点装置采用 1mA工作电流重新测量Rtp值,并在计算标准温度值时采用新测Rtp值。在被校温度计的使用温度范围或指定温区内,选取0℃、上限温度点和下限温度点及客户指定的其它温度点进行校准。0℃以上温区不少于2个校准点,0℃以下温区不少于 1个校准点。将标准器与被校温度计同时插入比较装置中,两者的感温部分应处于同一水平面。比较装置的实际温度偏离校准点不应超过±0.2℃(以标准器为准)。待恒温源温度稳定 10min后开始测量,按照标准-被检-被检-标准……的顺序分别读取标准铂电阻温度计的温度值和被校温度计的 电阻值不少于6次。对于具备平均值计算功能的电测仪表,也可直接读取5min的平均值。
7.4 周期稳定性和自热效应
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经外观和绝缘电阻检查合格的温度计擦洗干净,擦洗过的温度计不应用手或其它物品触及其保护管表面。对于600℃以上温度计在,660℃退火,退火后应随炉冷却至480℃以下方可取出并冷却,使用温度420℃以下的温度计在上限温度或者厂商要求温度退火。退火完成冷却到室温后放入符合要求的水三相点装置中,待温度平衡后,用电测设备读取 10次平均值,即为此支温度计的Rtp值,计算Rtp值与上一周期数据之差换算成温度后的绝对值,应符合表 1的要求。将测量电流调整至工作电流的√2倍,采用同样的方法测量被测温度计的阻值与Rtp之差换算成温度值即为此支温度计的自热效应。
7.5绝缘电阻
在室温下,用绝缘电阻表测量温度计金属保护管和引线之间的电阻,应符合表1的要求。
7.6固定点校准方法
温度电阻特性等校准项目也可采用固定点法,校准方法及数据处理详见附录C。
7.7数据处理
当被校温度计只包含正温区时采用公式(1)计算
Rt=R0 (1+At+Bt2 ) (1)
当被校温度计包含正温区和负温区时采用公式(2)计算
Rt=R0 [1+At+Bt2+C(t-100)t3] (2)
式中A、B、C 为系数。
将测量得到的温度值和电阻值带入公式中,求解方程得到A、B、C系数,若校准点较多时(如,正温区多于两个校准点,负温区多于 1个校准点)则应优先选择上下限及正温区中间温度点进行计算,也可用最小二乘法求得整体最优解。
7.8 数据有效位数

校准证书应根据温度计类型和使用的温区给出最终结果。温度计数据有效位数见表3。 表3数据位数
项目 有效位数 R0或Rtp 小数点后四位 系数 有效位数四位 8 校准结果的表达
经校准的精密铂电阻温度计出具校准证书,校准结果应在校准证书上反映。校准证书应包括以下信息:
a) 标题“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;
e)客户的名称和地址;
f)被校对象的描述和明确标识;
g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;
h)如果与校准结果的有效性应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;
i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k)校准环境的描述;
l)校准结果及其测量不确定度的说明;
m)对校准规范的偏离的说明;
n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;
o)校准结果仅对被校对象有效性的声明;
p)未经实验室书面批准,不得部分复制校准证书的声明。
9 复校时间间隔

由于复校时间间隔的长短是由设备的使用情况、使用者、设备本身质量等诸因素所决定的,因此,送校单位可根据实际情况自主决定复校时间间隔。复校间隔时间建议为1 年。 附录A
校准记录参考格式(比较法)
客户名称: 证书编号: 计量器具名称: 校准日期: 制造单位: 校准地点: 型号/规格: 环境温度:℃ 编号: 相对湿度: % 技术依据: 主要计量标准器 名称 编号 不确定度/准确度等级 溯源单位 证书编号 有效期 校准结果
1、外观检查
2、绝缘电阻
3、周期稳定性
上周期Rtp: 本周期实测Rtp值: 周期稳定性: mK

3、数据结果 校准温度/℃ 读数次数/℃ 标准器读数/℃ 被校温度计读数/Ω 不确定度U/Ω,k=2 1 2 3 4 5 6 平均值 …… 1 2 3 4 5 6 平均值 4、计算结果 项目 数据 R0 A B C 校准员核验员 附录B
校准证书内页参考格式(比较法)
B.1、外观:
B.2、绝缘电阻
B.3、周期稳定性B.4、校准结果

标准温度/℃ 被校温度计示值/Ω 不确定度U/Ω,k=2 项目 数据 R0 A B C 附录C
固定点校准方法
C.1校准方法:
根据不同的温区选择不同的固定点,温区与固定点见表C.1。
表C.1不同温区对应的固定点列表
温度范围/℃ 固定点 0~660.323 水三相点、锡点、锌点、铝点 0~419.527 水三相点、锡点、锌点 0~231.928 水三相点、铟点、锡点 0~156.5985 水三相点、铟点 0~29.7646 水三相点、镓点 -38.8344~29.7646 汞点、水三相点、镓点 -189.3442(-196)~0 氩点(液氮点)、汞点、水三相点 固定点复现方法参照JJG160-2007《标准铂电阻温度计》检定规程或者厂家说明书。校准前需要对被校温度计进行预热(冷),固定点装置到达温坪后,将被校温度计插入测试孔中,尽量插入固定点装置底部。待被校温度计达到热平衡后,开始测量被校温度计的电阻值,取10次测量的平均值,即为此固定点的Rt。
C.2数据处理:
首先根据温度计在各固定点和三相点中测得的电阻值,然后根据公式(3)计算各固定点的电阻比。然后根据分区不同,采用公式(4)~(22)计算系数。
Wt=Rt/Rtp(3)
(0~660.323)℃温区

〔ΔW [(W -1)3 (W -1)-(W -1)(W -1)3])

〔ΔW [(W -1)(W -1)2 -(W -1)2 (W -1)] )

DA= (WSn-1)(WZn-1)2 (WAl-1)3+(WSn-1)2 (WZn-1)3 (WAl-1)
+(WSn-1)3 (WZn-1)(WAl-1)2 -(WSn-1)(WZn-1)3 (WAl-1)2(7)
-(WSn-1)2 (WZn-1)(WAl-1)3-(WSn-1)3 (WZn-1)2 (WAl-1)(0~419.527)℃温区
a8 =[ΔWSn(WZn-1)2 -ΔWZn(WSn-1)2 ]/DZ(8)
b8=[ΔWZn (WSn -1)-ΔWSn (WZn -1)]/DZ (9)
DZ=(WSn-1)(WZn-1)2+(WSn-1)2 (WZn-1)(10)
(0~231.928)℃温区
a9 =[ΔWIn(WSn-1)2 -ΔWSn(WIn-1)2 ]/DS(11)
b9=[ΔWSn (WIn -1)-ΔWIn (WSn -1)]/DS(12)
DS=(WIn-1)(WSn-1)2+(WIn-1)2 (WSn-1)(13)
(0~156.5985)℃温区
a10=ΔWIn / (WIn -1) (14)
(0~29.7646)℃温区
a11=ΔWGa / (WGa -1) (15)
(-38.8344~29.7646)℃温区
a5=[ΔWHg(WGa -1)2 -ΔWGa (WHg -1)2 ]/DG(16)
b5=[ΔWGa(WHg-1)-ΔWHg(WGa-1)]/DG(17)
DG=(WHg-1)(WGa-1)2 +(WHg-1)2 (WGa-1) (18)
(-189.3442~0)℃
a4 =[ΔWHg(WAr-1)lnWAr-ΔWAr(WHg-1)lnWHg]/[(WHg-1)(WAr-1)(lnWAr-lnWHg)] (19)b4=[ΔWAr(WHg-1)-ΔWHg(WAr-1)]/[(WHg-1)(WAr-1)(lnWAr-lnWHg)](20)
(0~-196)℃温区
a4 =[ΔWHg(WN2 -1)lnWN2 -ΔWN2 (WHg-1)lnWHg]/[(WHg-1)(WN2 -1)(lnWN2 -lnWHg)] (21)
b4=[ΔWN2 (WHg-1)-ΔWHg(WN2 -1)]/[(WHg-1)(WN2 -1)(lnWN2 -lnWHg)] (22)

C.3系数汇总 表C.2不同温区对应系数列表

温度范围/℃ 系数 0~660.323 a7 、b7 、c7 0~419.527 a8 、b8 0~231.928 a9 、b9 0~156.5985 a10 0~29.7646 a11 -38.8344~29.7646 a5 、b5 -189.3442(-196)~0 a4 、b4 附录D
校准记录参考格式(固定点法)
客户名称: 证书编号: 计量器具名称: 校准日期: 制造单位: 校准地点: 型号/规格: 环境温度:℃ 编号: 相对湿度: % 技术依据: 主要计量标准器 名称 编号 不确定度/准确度等级 溯源单位 证书编号 有效期 校准结果
1、外观检查
2、绝缘电阻

3、数据结果 校准点 电阻值/Ω 水三相点 镓点 铟点 锡点 锌点 铝点 汞点 液氮点 4、计算结果 项目 数据 不确定度U/(mK),k=2 Rtp WGa WIn WSn WZn WAl WHg WN2 a b c 周期稳定性 校准员核验员 附录E
校准证书内页参考格式(固定点法)
E.1、外观:
E.2、绝缘电阻
E.3、周期稳定性E.4、校准结果 项目 数据 不确定度U/(mK),k=2 Rtp WGa WIn WSn WZn WAl WHg WN2 a b c
注:1.温度计按1990年国际温标分度;
2.Rtp为温度计在水三相点的电阻值,Wt= Rt/ Rtp;
3.分度时通过温度计的电流为1mA;

4.下次送校请带此证书(或复印件)。 附录F
示值误差的不确定度评定示例(比较法)
F.1 测量方法
选择一支稳定性好的精密铂电阻温度计作为被校温度计,采用二等铂电阻温度计及配套测温电桥作为测量标准,低温恒温器(-100℃) 和恒温油槽(100℃) 作为恒温源,具体方法参照7.3。
F.2数学模型
精密铂电阻温度计示值误差计算公式为:
x=t-st
式中x -温度计的示值误差,℃;
ts-二等标准铂电阻温度计的温度读数平均值,℃;
t -精密铂电阻温度计的温度读数平均值,℃;F.3 合成方差和灵敏系数
数学模型中的各分量彼此独立不相关,则:
uc(2)(x)=c1(2)u2(ts)+c2(2)u2(t)
式中,灵敏度系数为c1 =-1。c2= 1。
F.4 标准不确定度分量的计算
F.4.3、标准不确定度分量的来源及评定
F.4.3.1 标准器分辨力带来的标准不确定度u(ts1)
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二等标准铂电阻温度计及其配套仪表的分辨率为1mK 时,不确定度区间半宽为0.5mK,按均匀分布,k,其标准不确定度为:

F.4.3.2 恒温源温场不均匀引起的不确定度u(ts2)
![]()
低温恒温器温场最大温差为20mK,按均匀分布, k,则:

![]()
恒温油槽温场最大温差为10mK,按均匀分布, k,则:

F.4.3.3 恒温源温度波动引起的不确定度u(ts3)
![]()
低温恒温器温场波动优于20mK/10min,则不确定度区间半宽为10mK,按均匀分布,k,则: umK
![]()
恒温油槽温场波动优于10mK/10min,则不确定度区间半宽为5mK,按均匀分布,k,则:umK
F.4.3.4 标准器修正值带来的标准不确定度u(ts4)
根据证书,二等标准铂电阻温度计及其配套仪表扩展不确定度:U=4mK正态分布,取k=2,引入的标准不确定度:u(ts4)=4/2=2mK。
F.4.3.5 被校温度计示值读数重复性引入的不确定度u(t1)
在-100℃时对被测温度计进行10次测量,测得的电阻值转换成温度值(℃):
-100.021、-100.024、-100.022、-100.023、-100.021、-100.022、-100.023、-100.022、-100.023、
-100.022

测量的实验标准差为:SKu(t1)=s(xi)=1mK
在100℃时对被测温度计进行10次测量,测得的电阻值转换成温度值(℃):

100.015、100.014、100.012、100.013、100.014、100.014、100.014、100.015、100.016、100.015测量的实验标准差为:SK
u(t1)=s(xi)=1mK

测量结果平均值的标准不确定度:umK F.4.3.6 被测温度计电测设备引入不确定度u(t2)
电测设备整体的MPE 为1×10-5,-100℃时被温度计电阻值约为60Ω,按照均匀分布估计,则

电测设备整体的MPE为 1×10-5,100℃时被温度计电阻值约为 139Ω,按照均匀分布估计,则
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u(t2)=1×10-5×139/ 0.38/ =0.0021℃=2.1mKF.5 合成标准不确定度 F.5.1标准不确定分量
项目 标准不确定度/mK 概率分布 灵敏系数 标准不确定度值分量/mK -100℃ 100℃ -100℃ 100℃ u(ts1) 0.3 0.3 均匀分布 -1 0.3 0.3 u(ts2) 11.6 5.8 均匀分布 -1 11.6 5.8 u(ts3) 5.8 2.9 均匀分布 -1 5.8 2.9 u(ts4) 2 2 正态分布 -1 2 2 u(t1) 0.7 0.7 正态分布 1 0.7 0.7 u(t2) 0.9 2.1 均匀分布 1 0.9 2.1 F.5.2 合成标准不确定度对于-100℃:

对于100℃:

F.6 扩展不确定度
取包含因子k=2,则:
对于-100℃:U =kuc(y)=27mK,k=2对于100℃:U =kuc(y)=15mK,k=2 附录G
示值误差的不确定度评定示例(固定点法)
G.1 测量方法
按照精密铂电阻温度计的温区在不同的固定点装置内进行校准。固定点装置达到温坪后,将预热(冷)的精密铂电阻温度计插入固定点装置中,待温度平衡后,用电桥测量电阻。
G.2 数学模型
以锌点为例:在锌点的电阻比计算公式如下:

数学模型为:EWzn=δR1zn+δR2zn+δR3zn+δR4zn+δR5zn+δR6zn-(δR1tp+δR2tp)
式中:EWzn-温度锌点时的电阻比,
δR1zn-定点炉稳定性对测量结果的影响,
δR2zn-固定点容器对测量结果的影响,
δR3zn-凝固点温坪对测量结果的影响,
δR4zn-液态金属静压改正值估计不准对测量结果的影响,
δR5zn-自热效应对测量结果的影响,
δR6zn-电测装置引对测量结果的影响,
δR1tp-水三相点瓶测量结果的影响,
δR2tp-水三相分度对测量结果的影响。
G.3 合成方差和灵敏系数对上式全微分可得:

将等式两边同时除以dWt/dt,得dt=dtzn-hdttp,式中:h=WZn(dWtp/dt)/(dWZn/dt)。
由于凝固点与水三相点的测量互不相关, 所以被校精密铂电阻温度计在锌点上的测量不确定度为:


灵敏度系数为c1=1、c2=h=-2.9(对于锌点) G.4 标准不确定度分量的计算
G.4.1固定点测量带来的不确定度u(t)
G.4.1.1定点炉稳定性带来的标准不确定度u1 :
定点炉由工作基准铂电阻温度计重复多次测量(不小于6次),对于锌点炉小于2.0mK。按P=99%,按正态分布考虑,则
锌凝固点u1(tZn ) =2.0/2.58=0.8mK
G.4.1.2 固定点容器引入的标准不确定度u2 (t):
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由于凝固点容器所使用的纯金属中含有杂质,充入气压不准以及静压修正量不准都会对凝固点温度产生影响,用工作基准温度计考核,锌点相差约2mK,半宽为1mK,取均匀分布,则带来的标准不确定度为u2=1/·、=0.6mK。
G.4.1.3 凝固点温坪的影响引入标准不确定度u3 (t):
![]()
定点炉温度设定、温度波动、热传导等因素会对凝固点温坪质量产生2mK的影响,半宽为1mK,取均匀分布,则带来的标准不确定度为u3 =1/、=0.6mK。
G.4.1.4 液态金属静压修正值估计不准引入标准不确定度u4 (t):
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测量阱深度的静压不准引入的不确定度对于锌点为0.35mK,锌点:u4(tzn)=0.35/ ·、=0.21mK。
G.4.1.5自热效应引入的标准不确定度u5 (t):
![]()
精密铂电阻温度计的自热效应,根据校准结果该支温度计自热为1.4mK,半宽为0.7mK,估计为均匀分布,标准不确定度为u5 =0.7/、=0.41mK。
G.4.1.6电测装置带入的标准不确定度u6 (t):

用同一电测系统测量被检温度计的Rzn、Rtp,故这两个测量并非独立不相关。根据计量院颁布资料,该分量为:δWznA桥。本所使用的电测系统为比较测温电桥配标准电阻,整套系统的准确度为1×10-5(相对误差)。故:


标准铂电阻温度计在锌点的变化率,即 K按正态分布考虑,则:u6mK,

G.4.2 水三相点引入的标准不确定度u(ttp):
G.4.2.1 水三相点瓶测量结果引入的不确定度

G.4.2.2 根据规程,水三相点分度引入标准不确定度为u2(ttp) =0.15mK。
G.5、合成标准不确定度
G.5.1、主要标准不确定度汇总表 项目 标准不确定度值/mK 概率分布 传播系数 标准不确定度分量/mK u1(tzn) 0.8 正态分布 1 0.8 u2(tzn) 0.6 均匀分布 1 0.6 u3(tzn) 0.6 均匀分布 1 0.6 u4(tzn) 0.21 均匀分布 1 0.21 u5(tzn) 0.41 均匀分布 1 0.41 u6(tzn) 2.4 正态分布 1 2.4 u1(ttp) 0.17 均匀分布 -2.9 -0.49 u2(ttp) 0.15 正态分布 -2.9 -0.44 G.5.2、合成标准不确定度计算

以上各项标准不确定度分量是互不相关的,所以合成标准不确定度为:
G.6、扩展不确定度
取包含因子k=2,则:

Uzn=kuc(tzn)=2×2.8=6mK
