ICS 49.080 V 26
HB 8626-2021
机载温度传感器性能测试要求
静态示值误差、恢复特性、动态响应
与测温偏差
Test requirement for airborne temperature sensor’s property——
static error of indication, recovery characteristic, dynamic response and
temperature measurement deviation
2021-04-19 发布 2021-07-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。
本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所、航空工业天津航空机电有限公司、苏州长风航空电子有限公司、中国飞行试验研究院。
本标准主要起草人：赵俭、常蕾、武建红、陈虎、徐琪、杨晓斌。
机载温度传感器性能测试要求
静态示值误差、恢复特性、动态响应与
测温偏差
1 范围
本标准规定了机载温度传感器的测试特性、测试条件、测试项目、测试方法、测试结果的处理。
本标准适用于新制造、使用中或修理后的热电偶式和热电阻式民用飞机机载温度传感器的测试， 包括静态示值误差测试、恢复特性测试、动态响应测试以及测温偏差测试。
2 规范引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
JJF1049 温度传感器动态响应校准
3 术语和定义、符号
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
静态示值误差 static error of indication
温度传感器在测量静止气体温度或液体温度时的误差。
3.1.2
参比温度传感器 medium temperature sensor
对机载温度传感器进行静态示值误差测试时，专门制作的敏感元件长度大于 300mm 并便于拆卸，头部结构与被测温度传感器相同的温度传感器。
3.1.3
气流总温 total temperature of gas flow当气流速度绝热滞止到零时的温度。
3.1.4
气流静温 static temperature of gas flow
当温度传感器与气流相对静止时所测得的温度，是气体分子无规则热运动的度量。
3.1.5
参考温度传感器 reference temperature sensor
在对机载温度传感器进行恢复特性测试和测温偏差测试时，用作参考标准的温度传感器。
3.1.6
气流有效温度 effective temperature of gas flow
温度传感器测量气流温度时，由于外层气流向接近表面的内层气流作粘性剪切功，使内层温度高于
外层温度;同时，由于粘性剪切功形成了内层高于外层的温度梯度，因而将有内层向外层的热传导，它使靠近表面的内层温度降低。上述两个过程达到平衡后， 附面层内的气流和传感器表面将达到一个平衡温度，称为气流有效温度，或者绝热壁温(恢复温度)。
3.1.7
测温偏差 temperature measuring deviation气流总温和被测温度传感器测量温度的差值。
3.1.8
恢复特性 recovery characteristic
表征温度传感器使气流动能恢复为热能的程度的性能，一般用恢复系数、恢复率或恢复修正系数来表征。
3.1.9
恢复系数 recovery factor
气流有效温度和静温之差与气流总温和静温之差的比值。
3.1.10
恢复率 recovery ratio
气流有效温度与气流总温的比值。
3.1.11
修正系数 recovery correcting factor
气流总温和有效温度之差与气流总温的比值。
3.1.12
动态响应特性 dynamic response characteristic
表征温度传感器对快速变化的温度响应的性能，一般用时间常数或热响应时间来表征。
3.1.13
时间常数 time constant
温度传感器指示温度的相对值变化到环境温度阶跃量的 63.2%所需要的时间。
3.1.14
热响应时间 thermal response time
温度传感器指示温度的相对值变化到环境温度阶跃量的 10%、50%和 90%所需要的时间。
3.2 符号
表 1 规定的符号适用于本文件。
表 1 符号表
表 1 符号表(续)
4 概述
4.1 用途
机载温度传感器主要用于测量飞机各部位的温度，本标准所涉及的机载温度传感器包括热电偶式和热电阻式两类，由于温度传感器为机载，重量、尺寸等受到限制， 另外，对机载温度传感器的可靠性要求较高，所以有些机载温度传感器的长径比设计得较小，为测试带来一定的难度。
4.2 原理
机载温度传感器测量的介质包括流动的气体和液体。温度传感器测量流体温度， 一般希望得到的是流体总温。但是， 由于各种稳态与动态误差的存在，实际测得的温度总是低于流体总温。通常采用热电偶、热电阻等作为敏感元件， 并通过设计合适的结构，尽量减小温度传感器的测温误差，使得传感器测得的温度尽量接近流体总温。
4.3 结构
机载温度传感器主要由敏感元件、外壳、安装法兰和引线等组成。热电阻式机载温度传感器的结构如图 1 所示，热电偶式机载温度传感器的结构如图 2 所示。
图 1 某热电阻式机载温度传感器结构图
图 2 某热电偶式机载温度传感器结构图
5 测试特性
5.1 外观及附件
5.1.1 机载温度传感器应标明型号、编号、类型，输出端应有明显标识。
5.1.2 对于带变送器的机载温度传感器，需提供接线图及产品使用说明书。
5.1.3 机载温度传感器表面不得有变形、裂纹等缺陷;已投入使用的传感器，表面不得有影响传感器性能的损伤。
5.1.4 机载温度传感器不得有断路现象，引线和外壳之间的绝缘电阻应满足产品使用说明书的要求。
5.2 技术指标
测试项目包括：静态示值误差、恢复特性、动态响应、测温偏差， 其中恢复特性包括恢复系数、恢复率、恢复修正系数等参数，动态响应包括时间常数、热响应时间等参数。
机载温度传感器的技术指标应参照产品技术要求，恢复系数一般在 0.6～1 的范围内，时间常数一般在 0.2s～15s 的范围内。
6 测试条件
6.1 环境条件
环境条件及其要求如下：
a) 供电电源：(220±10)V，(50±2)Hz;
b) 测控间环境温度：(20±5)℃;
c) 测控间环境湿度：≤65%RH;
d) 恒温设备的环境应无影响测试的气流扰动;
e) 其他：测试现场不得有强电磁干扰。
6.2 测试设备
测试用设备应经过法定计量技术机构检定合格或经校准，并在有效期内。测试所用设备与仪器及其技术要求如表 2～表 5 所示。
表 2 静态示值误差测试用设备与仪器
表 3 恢复特性测试用设备与仪器
表 4 动态响应测试用设备与仪器
表 4 动态响应测试用设备与仪器(续)
表 5 测温偏差测试用设备与仪器
7 测试项目
无特殊规定时，传感器测试项目按表 6 进行。验收测试时， 样品数为整批产品数量的 100%;鉴定/结构更改测试时，抽样数量由产品专用规范确定。
表 6 机载温度传感器测试项目表
8 测试方法
8.1 外观检查
在正常照明下，用目视法检查，应符合 5.1 的要求。
8.2 工作正常性检查
用万用表检查机载温度传感器引线之间的通断情况，用绝缘电阻表检查机载温度传感器敏感元件与外壳间的绝缘电阻，观察是否符合 5.1 的要求。
8.3 静态示值误差测试
8.3.1 测试装置准备
测试装置准备如下：
a) -55℃~300℃的静态示值误差测试，在恒温槽中进行，并采用二等标准铂电阻温度计作标准器。
b) 300℃~1200℃的静态示值误差测试，在管式炉中进行。当温度传感器的敏感元件为Ⅰ级热电偶时，采用一等标准铂铑 10-铂热电偶作标准器;其他采用一等或二等标准铂铑 10-铂热电偶作标准器。
c) 对于支杆长度小于 300mm 的温度传感器，采用参比温度传感器作标准器。参比温度传感器的敏感元件应事先经检定或校准。
8.3.2 被测传感器的安装连接
8.3.2.1 -55℃~300℃的静态示值误差测试
-55℃~300℃静态示值误差测试的安装连接方法如下：
a) 测试前将温度传感器插入恒温槽中。
b) 对于热电阻式温度传感器，温度传感器尾部的引线，应使用同材质的铜导线进行连接，要保证接触良好。铜导线在 20℃时的电阻率应小于 0.01724μΩ ·m。热电阻式温度传感器的激励电流为 1mA。
c) 对于热电偶式温度传感器，将温度传感器的参考端插入装有变压器油或酒精的玻璃管或塑料管中，再分散插入冰点恒温器内，插入深度不应小于 150mm。
d) 对于支杆长度较小的温度传感器，插入深度可不作硬性要求，但需保证参比温度传感器与被测温度传感器的插入深度相同。
8.3.2.2 300℃~1200℃的静态示值误差测试
300℃~1200℃静态示值误差测试的安装连接方法如下：
a) 将标准器套上高铝保护管，与被测温度传感器捆扎在一起。捆扎时， 应使被测温度传感器和标准器的测量端处于垂直于标准器的同一截面上。
b) 将捆扎后的被测温度传感器和标准器装入管式炉内，并使其测量端处于管式炉最高温区中心;标准器应与管式炉轴线位置一致。
c) 管式炉炉口沿温度传感器和标准器周围，用保温材料堵好。
d) 对于支杆长度较小的温度传感器，插入深度可不作硬性要求，但需保证参比温度传感器与被测温度传感器的插入深度相同。
8.3.3 测试点的选择
测试温度应选择在温度传感器的工作点附近，也可按表 7 的推荐值进行。
表 7 静态示值误差测试的推荐温度
8.3.4 测试程序
8.3.4.1 -55℃~300℃的静态示值误差测试
-55℃~300℃静态示值误差测试程序如下：
a) 调节恒温槽的温度至规定值，当温度变化量不超过±0.02℃/10min 时，开始记录标准器和被测温度传感器的输出(见附录 B 中表 B.1)。
b) 读数应迅速准确，时间间隔应相近。每个温度下至少记录四次。
8.3.4.2 300℃~1200℃的静态示值误差测试
300℃~1200℃静态示值误差测试程序如下：
a) 调节管式炉的温度至规定值，当温度变化量不超过±0.2℃/min 时，开始记录标准器和被测温度传感器的输出(见表 B.1)。
b) 读数应迅速准确，时间间隔应相近。每个温度下至少记录四次。
8.3.5 数据处理
按式(1)计算被测温度传感器的示值误差 Δt。
Δt = tb _ t………………………………………………(1)
式中：
tb ——被测温度传感器的温度值，℃;
t ——标准器的温度值，℃。
对于热电阻式温度传感器，有：
t = f1(R)……………………………………………(2)
式中：
f1 ——铂电阻式温度传感器的电阻值与温度的对应关系，根据分度表查得;
R ——标准器的电阻值，Ω。
tb = f2(Rb)…………………………………………(3)
式中：
f2 ——被测热电阻式温度传感器的电阻值与温度的对应关系，根据分度表查得;
Rb ——被测温度传感器的电阻值，Ω。
对于热电偶式温度传感器，有：
t = f3 (V )……………………………………………(4)
式中：
f3 ——热电偶式温度传感器的热电势值与温度的对应关系，根据分度表查得;
V ——标准器的热电势，μV。
tb = f3 (Vb)…………………………………………(5)
式中：
Vb ——被测温度传感器的热电势，μV。
8.4 恢复特性测试
8.4.1 热电偶式温度传感器恢复特性测试
8.4.1.1 测试装置准备
测试装置准备如下：
a) 恢复特性测试在常温校准风洞中进行;
b) 选用与被测温度传感器偶丝分度号相同的参考温度传感器;
c) 将参考温度传感器安装于稳定段内，用于测量气流总温 T0;
d) 将总压感头置于稳定段内，用于测量气流总压p0，用引压管连接总压感头和压力传感器;
e) 气流静压ps 利用试验段的静压孔测量，用引压管连接静压孔和压力传感器;对于开口试验段，也可用大气压代替气流静压;
f) 测试前，测试仪器和稳压电源必须进行预热，预热时间不少于 60min。
8.4.1.2 被测传感器的安装连接
安装连接方法如下：
a) 将被测温度传感器固定在试验段中的位移机构上，其感温部应位于试验段核心区，距风洞收缩段出口 10mm～15mm。
b) 采用反串法接成温差线路。测试原理图如图 3 所示。
图 3 热电偶式温度传感器恢复特性测试原理图
8.4.1.3 测试点的选择
测试马赫数应选择在温度传感器的工作点附近，也可按表 8 的推荐值进行。
表 8 热电偶式温度传感器恢复特性测试的推荐马赫数
8.4.1.4 测试程序
测试程序如下：
a) 将试验段气流马赫数调节到 0.06～0.08，待状态充分稳定后，记录参考温度传感器的电势、温差电势及气流马赫数，对参考温度传感器与被测温度传感器进行互校。
b) 调节试验段气流马赫数 Ma，稳定并达到规定的控制偏差要求后，由数字电压表观察温差电势ΔV 的变化量，若其变化量在 1min 内小于±3μV，即可开始记录参考温度传感器电势 V0、参考温度传感器与被测温度传感器温差电势 ΔV 和气流马赫数 Ma 等参数(见表 B.2)。每个状态下至少记录三次。
8.4.1.5 数据处理
数据处理方法如下：
a) 按式(6)～式(7)计算气流总温T0。
T0 = t0 + 273.15………………………………………(6)
t0 = f3 (V0)……………………………………………(7)
式中：
V0 ——参考温度传感器的热电势，μV。
b) 按式(8)～式(10)计算气流有效温度Tg。
T = t + 273.15………………………………………(8)
tg = f3 (Vg )……………………………………………(9)
Vg = V0 _ ΔV + ΔE………………………………… (10)
式中：
ΔE ——参考温度传感器与被测温度传感器互校的电势差，μV;
ΔV ——参考温度传感器与被测温度传感器的温差电势，μV。
c) 按式(11)计算气流马赫数 Ma。
Ma
d) 分别按式(12)～式(14)计算被测温度传感器的恢复系数 r、恢复率 R 和恢复修正系数 Δ。
r
T
R = g…………………………………………(13)
T
………………………………………(14)
8.4.2 热电阻式温度传感器恢复特性测试
8.4.2.1 测试装置准备
测试装置准备如下：
a) 恢复特性测试在常温校准风洞中进行;
b) 选用铂电阻式参考温度传感器;
c) 将参考温度传感器安装于稳定段内，用于测量气流总温T0 ;
d) 将总压感头置于稳定段内，用于测量气流总压p0，用引压管连接总压感头和压力传感器;
e) 气流静压ps 利用试验段的静压孔测量，用引压管连接静压孔和压力传感器;对于开口试验段，也可用大气压代替气流静压;
f) 测试前，测试仪器和稳压电源必须进行预热，预热时间不少于 60min。
8.4.2.2 被测传感器的安装连接
安装连接方法如下：
a) 将被测温度传感器固定在试验段中的位移机构上，其感温部应位于试验段核心区，距风洞收缩段出口 10mm～15mm。
b) 参考温度传感器与被测温度传感器应为四线制，并通过转换开关接入数字电压表。测试原理图如图 4 所示。
图 4 铂电阻式温度传感器恢复特性测试原理图
8.4.2.3 测试点的选择
测试马赫数应选择在温度传感器的工作点附近，也可按表 9 的推荐值进行。
表 9 热电阻式温度传感器恢复特性测试的推荐马赫数
8.4.2.4 测试程序
测试程序如下：
a) 将试验段气流马赫数调节到 0.06～0.08，待状态充分稳定后，记录参考温度传感器与被测温度传感器的电阻值以及气流马赫数，对参考温度传感器与被测温度传感器进行互校。
b) 调节试验段气流马赫数 Ma，稳定并达到规定的控制偏差要求后，由数字电压表观察参考温度传感器的电阻值R0 和被测温度传感器的电阻值 Rg，若其变化量换算成温度后在 1min 内小于±0.1℃, 即可开始记录参考温度传感器的电阻R0、被测温度传感器的电阻Rg 以及气流马赫数 Ma 等参数(附表 B.2)。每个状态下至少记录三次。
8.4.2.5 数据处理
数据处理方法如下：
a) 按式(6)和式(15)计算气流总温T0。
t0 = J1(R0)…………………………………………(15)
式中：
R0 ——参考温度传感器的电阻，Ω。
b) 按式(8)、式(16)～式(17)计算气流有效温度 Tg。
tg = J2 (Rg )+ Δth………………………………………(16)
式中：
R ——被测温度传感器的电阻，Ω;
Δth ——参考温度传感器与被测温度传感器的互校温差，℃。
Δth = t01 _ tg1………………………………………(17)
式中：
t01 ——互校时参考温度传感器的测量温度，℃;
tg1——互校时被测温度传感器的测量温度，℃。
c) 按式(11)计算气流马赫数 Ma。
d) 分别按式(12)～式(14)计算被测温度传感器的恢复系数 r、恢复率 R 和恢复修正系数 Δ。
测量不确定度评定见附录 A。
8.5 动态响应测试
8.5.1 气流环境下动态响应测试
当气流马赫数 Ma<0.05 时，测试按照 JJF1049 的要求进行;当气流马赫数 Ma≥0.05 时，测试按照本标准如下方法进行。
8.5.1.1 测试装置准备
测试装置准备如下：
a) 气流环境下的动态响应测试，在校准风洞上进行;
b) 根据测试要求，选择合适的校准风洞;
c) 将总压感头置于稳定段内，用于测量气流总压p0，用引压管连接总压感头和压力传感器;
d) 气流静压ps 利用试验段的静压孔测量，用引压管连接静压孔和压力传感器;对于开口试验段，也可用大气压代替气流静压。
8.5.1.2 被测传感器的安装连接
安装连接方法如下：
a) 将被测温度传感器固定在试验段的安装座上。
b) 将被测温度传感器接入数据采集装置。测试原理图分别如图 5、图 6 所示。
c) 测试前，测试仪器和稳压电源必须进行预热，预热时间不少于 60min。
图 5 温度传感器在常温气流环境下的动态响应测试原理图
图 6 温度传感器在高温气流环境下的动态响应测试原理图
8.5.1.3 测试点的选择
测试工况应选择在温度传感器的工作点附近，也可按表 10～表 12 的推荐工况进行。
表 10 温度传感器在气流环境下动态响应测试的推荐温度
表 11 温度传感器在气流环境下动态响应测试的推荐温度阶跃量
表 12 温度传感器在气流环境下动态响应测试的推荐马赫数
8.5.1.4 测试程序
测试程序如下：
a) 开启并调节风洞系统，使试验段的气流速度(马赫数)和气流温度达到要求值;
b) 用温度阶跃装置改变被测温度传感器的温度，调整到所需的温度阶跃量，记录初始状态，包括气流总压、静压、大气压、总温和被测温度传感器温度等(见表 B.3);
c) 启动温度阶跃装置，使被测温度传感器周围产生温度突变，同时启动数据采集装置，记录被测温度传感器的温度与时间的变化关系，采集记录时间应在被测温度传感器时间常数 τ 的 10 倍以上;
d) 完成温度响应记录后，再记录一次终止状态;
e) 每个状态下至少记录三次。
8.5.1.5 数据处理
数据处理方法如下：
a) 按式(11)计算气流马赫数 Ma。
b) 由采集的温度-时间响应曲线，经滤波后，可直接用作图法算出时间常数或热响应时间。也可由温度-时间响应曲线，建立相应的数学模型。
8.5.2 液体环境下动态响应测试
8.5.2.1 测试装置准备
测试装置准备如下：
a) 对于测量滑油、燃油、冷却液等液体介质的温度传感器，在恒温槽中进行测试;
b) 根据测试要求，选择合适的恒温槽。
8.5.2.2 被测传感器的安装连接
安装连接如下：
a) 将被测温度传感器装入试验架。
b) 将被测温度传感器接入数据采集装置。测试原理图如图 7 所示。
c) 测试前，测试仪器必须进行预热，预热时间不少于 60min。
图 7 温度传感器在液体环境下的动态响应测试原理图
8.5.2.3 测试点的选择
校准温度应选择在温度传感器的工作点温度附近，阶跃量为 10℃~50℃。
8.5.2.4 测试程序
测试程序如下：
a) 开启并调节恒温槽，使槽内介质温度达到要求值;
b) 记录被测温度传感器的初始温度;
c) 启动开关，使被测温度传感器迅速投入恒温槽介质中，同时启动数据采集装置，记录被测温度传感器的温度与时间的变化关系，采集记录时间应在被测温度传感器时间常数 τ 的 10 倍以上(附表 B.4);
d) 完成温度响应记录后，再记录一次终止状态;
e) 每个状态下至少记录三次。
8.5.2.5 数据处理
由采集的温度-时间响应曲线，经滤波后，可直接用作图法算出时间常数或热响应时间。也可由温度-时间响应曲线，建立相应的数学模型。
测量不确定度评定见附录 A。
8.6 测温偏差测试
8.6.1 测试装置准备
测试装置准备如下：
a) 测温偏差测试，在热校准风洞中进行;
b) 总压感头置于稳定段内，测量气流总压p0;
c) 在试验段内壁面有静压孔，测量气流静压ps，对于开口试验段，静压可用大气压代替;
d) 将参考温度传感器安装在位移机构上。
8.6.2 被测传感器的安装连接
安装连接如下：
a) 将被测温度传感器安装在位移机构上。
b) 将被测温度传感器接入数据采集系统。测试原理图如图 8 所示。
图 8 温度传感器测温偏差测试原理图8.6.3 测试点的选择
测试工况应选择在温度传感器的工作点附近，也可按表 13 的推荐工况进行。
表 13 温度传感器测温偏差测试的推荐工况
8.6.4 测试程序
测试程序如下：
a) 开启风洞，利用控制系统使试验段达到要求的气流马赫数和气流温度。
b) 如被测温度传感器便于移动，按步骤 1)～步骤 4)执行，否则按步骤 5)～步骤 6)执行。
1) 利用位移机构，将被测温度传感器移出风洞洞口，将参考温度传感器移至风洞试验段核心区;
2) 试验段气流马赫数 Ma 稳定并达到规定的控制偏差要求后，由数据采集处理系统的程序界面观察参考温度传感器测量温度tg0，若其变化量不超过±0.5℃, 即可开始记录参考温度传感器测量温度tg0、总压p0、静压ps、大气压pa、马赫数 Ma、壁温tw 等参数(见表 B.5);
3) 利用位移机构，将参考温度传感器移出风洞洞口，将被测温度传感器移至风洞试验段核心区;
4) 试验段气流马赫数 Ma 稳定并达到规定的控制偏差要求后，由数据采集处理系统的程序界面观察被测温度传感器测量温度tj，若其变化量不超过±0.5℃,即可开始记录被测温度传感器测量温度tj、总压p0、静压ps、大气压pa、马赫数 Ma、壁温tw 等参数(见表 B.5);
5) 利用位移机构，将参考温度传感器和被测温度传感器同时移至风洞试验段核心区，两支温度传感器的头部相距 5mm～10mm;
6) 试验段气流马赫数 Ma 稳定并达到规定的控制偏差要求后，由数据采集处理系统的程序界面观察参考温度传感器测量温度tg0，若其变化量不超过±0.5℃, 即可开始记录参考温度传感器测量温度tg0、被测温度传感器测量温度 tj、总压 p0、静压 ps、大气压 pa、马赫数Ma、壁温 tw 等参数(附表 B.5);
7) 每个状态下至少记录三次。
8.6.5 数据处理
数据处理方法如下：
a) 按式(11)计算气流马赫数 Ma。
b) 按式(18)计算气流总温t0。
t
c) 按式(19)计算被测气流温度传感器的测温偏差 Δt。
Δt = t0 _ tj……………………………………………(19)
测量不确定度评定见附录 A。
9 测试结果处理
测试结束后应出具测试报告(格式见附录 C)。测试报告应准确、客观地报告测试结果， 测试结果以测试数据、测试曲线等形式给出。测试报告应包括委托方要求的、说明测试结果所必需的和所用方法要求的全部信息。
附录 A
(规范性附录)
测量不确定度评定
A.1 恢复系数测量不确定度评定
A.1.1 测量方法
用 6.2 要求的测试设备与仪器，按 8.4 规定的测试方法进行测试。
A.1.2 恢复系数 r 的测量不确定度评定示例
A.1.2.1 数学模型
恢复系数 r 按下式计算：
r 式中：
T0 ——气流总温，K;
Tg ——气流有效温度，K;
ĸ ——绝热指数;
Ma ——气流马赫数。
恢复系数 r 的相对合成标准不确定度按下式计算：
式中：
u(T0 _ Tg )——温差T0 _ Tg 的标准不确定度，K;
u(T0)——气流总温T0 的标准不确定度，K;
u(Ma)——气流马赫数 Ma 的标准不确定度;
C1 ——系数;
uA (r)——恢复系数 r 的测量重复性引入的不确定度。
系数 C1 按下式计算：
气流马赫数 Ma 的相对标准不确定度按下式计算：
式中：
u(p0)——气流总压p0 的标准不确定度，Pa;
u(ps)——气流静压ps 的标准不确定度，Pa。
A.1.2.2 测量不确定度的来源
A.1.2.2.1 温差T0 -Tg 的标准不确定度 u (T0 -Tg )的来源：
a) 参考温度传感器与被测温度传感器的静态误差引入的不确定度 u1;
b) 总温与有效温度之差的波动引入的不确定度 u2;
c) 用于测量温度的电测仪器引入的不确定度 u3。
A.1.2.2.2 气流总温T0 的标准不确定度 u (T0 )的来源：
a) 参考温度传感器的静态误差引入的不确定度 u4;
b) 风洞气流的总温波动引入的不确定度 u5;
c) 用于测量温度的电测仪器引入的不确定度 u3。
A.1.2.2.3 气流总压p0 的标准不确定度 u (P0 )的来源：
a) 总压传感器的示值误差引入的不确定度 u6;
b) 无汞气压计的示值误差引入的不确定度 u7;
c) 风洞气流的总压波动引入的不确定度 u8;
d) 数采系统引入的不确定度 u9。
A.1.2.2.4 气流静压ps 的标准不确定度 u (ps)的来源：
a) 静压传感器的示值误差引入的不确定度 u10;
b) 无汞气压计的示值误差引入的不确定度 u7;
c) 风洞气流的静压波动引入的不确定度 u11;
d) 数采系统引入的不确定度 u9。
A.1.2.3 测量不确定度的评定
以某热电偶式温度传感器在气流马赫数为 0.3 时的恢复特性测试为例，进行不确定度评定。
A.1.2.3.1 u (T0 -Tg )的评定：
a) 参考温度传感器与被测温度传感器的静态误差引入的不确定度分量 u1
T0 -Tg 为采用反串法连接成温差线路测量，温差的允许误差极限为 0.03K。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k 为
3，则其标准不确定度 u1 为：
自由度：v1 = 12 (认为不可靠度为 20%)。
b) 总温与有效温度之差的波动引入的不确定度分量 u2
按B类评定，估计总温与有效温度之差的波动值不超过 0.005K。假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u2 为：
u…………………………………… 自由度：v2 = 50 (认为不可靠度为 10%)。
c) 用于测量温度的电测仪器引入的不确定度分量 u3
按B类评定，根据电测仪器的技术说明书规定，其允许误差极限为 0.015。按均匀分布考虑，
包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u3 为：
u……………………………… 自由度：v3 = 22 (认为不可靠度为 15%)。
d) 温差T0 -Tg 的标准不确定 A.1.2.3.2 u (T0 )的评定：
a) 参考温度传感器的静态误差引入的不确定度分量 u4
根据温度传感器的准确度等级，其允许误差极限为 0.5K，并经校准合格。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u4 为：
u (K)…………………………………(A.7)
自由度：v4 = 12 (认为不可靠度为 20%)。
b) 风洞气流的总温波动引入的不确定度分量 u5
按B类评定，估计风洞气流的总温波动值不超过 0.1K。假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u5 为：
u…………………………………… 自由度：v5 = 50 (认为不可靠度为 10%)。
c) 用于测量温度的电测仪器引入的不确定度分量 u3计算方法同 A.2.2.3.1 c)。u3=0.009K。
d) 气流总温T0 的标准不确定度 u (T0)
u…………………………… A.1.2.3.3 u (p0)的评定：
a) 总压传感器的示值误差引入的不确定度分量 u6
根据压力传感器的准确度等级，其允许误差极限为 15Pa，并经校准合格。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u6 为：
u………………………………… 自由度：v6 = 12 (认为不可靠度为 20%)。
b) 无汞气压计的示值误差引入的不确定度分量 u7
根据无汞气压计的技术说明书规定，其允许误差极限为 40Pa，并经校准合格。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k为 3，则其标准不确定度 u7 为：
自由度：v7 = 12 (认为不可靠度为 20%)。
c) 风洞气流的总压波动引入的不确定度分量 u8
按B类评定，风洞气流的总压波动值不超过 10Pa。假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u8 为：
u………………………………… 自由度：v8 = 50 (认为不可靠度为 10%)。
d) 数采系统引入的不确定度分量 u9
按B类评定，根据数采系统的技术说明书规定，其允许误差极限为 10Pa。按均匀分布考虑，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u9 为：
u………………………………… 自由度：v9 = 22 (认为不可靠度为 15%)。
e) 气流总压p0 的标准不确定度 u (p0)
u…………………… A.1.2.3.4 u (ps)的评定：
a) 静压传感器的示值误差引入的不确定度分量 u10
根据压力传感器的准确度等级，其允许误差极限为 6Pa，并经校准合格。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u10 为：
u……………………………… 自由度：v10 = 12 (认为不可靠度为 20%)。
b) 无汞气压计的示值误差引入的不确定度分量 u7同 A.2.2.3.3 b)。u7=23Pa。
c) 风洞气流的静压波动引入的不确定度分量 u11
按B类评定，由风洞气流的温度获得风洞气流的静压波动值不超过 10Pa。假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u11 为：
u……………………………… 自由度：v11 = 50 (认为不可靠度为 10%)。
d) 数采系统引入的不确定度分量 u9同 A.2.2.3.3 d)。u9=5.8Pa。
e) 气流静压ps 的标准不确定度 u (ps)
u………………………… A.1.2.3.5 uA (r)的评定：
用极差法计算实验标准偏差 s (r)。在该工况条件下共测量三次， 三次恢复系数 r 的测量结果分别为0.925、0.925 和 0.925。从测量数据中找出最大值 0.925 和最小值 0.925，根据测量次数查表得到系数dn=1.693，按下式计算实验标准偏差 s (r)：
采用三次测量结果的平均值作为测量结果，其 A 类不确定度 uA (r)按下式计算：
uA 自由度：vA=2。
A.1.2.4 不确定度分量一览表
A.1.2.5 相对合成标准不确定度
相对合成标准不确定度的计算公式见(A.2)，则
A.1.2.6 相对扩展不确定度
在p=95%的情况下，查 t 分布临界值，得 k=2，则扩展不确定度 U(r)为：
r
A.2 时间常数 τ 的测量不确定度评定
A.2.1 测量方法
用 6.2 要求的设备与仪器，按 8.5 规定的测试方法进行测试。
A.2.2 时间常数 τ 的测量不确定度评定示例
A.2.2.1 数学模型
τ = f (Δt)+ f (Ma)+ f (Tg )………………………………(A.21)
式中：
通过对测试得到的温度传感器时间常数与气流马赫数的关系曲线拟合并求导来计算，对于只有一个马赫数的情况， 取 1。
A.2.2.2 测量不确定度的来源
A.2.2.2.1 数据采样间隔 Δt 的标准不确定度 u (Δt)的来源：
数据采集装置时间分辨率引入的不确定度 u1。
A.2.2.2.2 气流总压p0 的标准不确定度 u (p0)的来源：
a) 总压传感器的示值误差引入的不确定度 u2;
b) 无汞气压计的示值误差引入的不确定度 u3;
c) 风洞气流的总压波动引入的不确定度 u4;
d) 数采系统引入的不确定度 u5。
A.2.2.2.3 气流静压ps 的标准不确定度 u (ps)的来源：
a) 静压传感器的示值误差引入的不确定度 u6;
b) 无汞气压计的示值误差引入的不确定度 u3;
c) 风洞气流的静压波动引入的不确定度 u7;
d) 数采系统引入的不确定度 u5。
A.2.2.2.4 气流有效温度 Tg 的标准不确定度 u (Tg)的来源：
风洞气流的有效温度波动引入的不确定度 u8。
A.2.2.3 测量不确定度的评定
以某热电偶式温度传感器在气流总温为 600℃、气流马赫数为 0.4 时的时间常数测试为例，进行不确定度评定。
A.2.2.3.1 u (Δt)的评定：
假定测量时设定的数据采样间隔为 2ms。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u1 为：
u……………………………………
自由度：v1 → 50 (认为不可靠度为 10%)。数据采样间隔引入的不确定度 u (Δt)=u1=0.0006s。
A.2.2.3.2 u (p0)的评定：
a) 总压传感器的示值误差引入的不确定度分量 u2
根据压力传感器的准确度等级，其允许误差极限为 15Pa，并经校准合格。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u2 为：
u…………………………………… 自由度：v2 → 12 (认为不可靠度为 20%)。
b) 无汞气压计的示值误差引入的不确定度分量 u3
根据无汞气压计的技术说明书规定，其允许误差极限为 40Pa，并经校准合格。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k为 3，则其标准不确定度 u3 为：
u (Pa)……………………………………(A.25)
自由度：v3 → 12 (认为不可靠度为 20%)。
c) 风洞气流的总压波动引入的不确定度分量 u4
按B类评定，由风洞气流的温度获得风洞气流的总压脉动值不超过 10Pa。假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u4 为：
自由度：v4 → 50 (认为不可靠度为 10%)。
d) 数采系统引入的不确定度分量 u5
按B类评定，根据数采系统的技术说明书规定，其允许误差极限为 10Pa。按均匀分布考虑，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u5 为：
uPa)…………………………………(A.27)
自由度：v5 → 22 (认为不可靠度为 15%)。
e) 气流总压p0 的标准不确定度 u (p0)
u…………………………… A.2.2.3.3 u (ps)的评定：
a) 静压传感器的示值误差引入的不确定度分量 u6
根据压力传感器的准确度等级，其允许误差极限为 6Pa，并经校准合格。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u6 为：
u (Pa)…………………………………(A.29)
自由度： Ⅴ6 → 12 (认为不可靠度为 20%)。
b) 无汞气压计的示值误差引入的不确定度分量 u3同 A.2.2.3.2 b)。u3=23Pa。
c) 风洞气流的静压波动引入的不确定度分量 u7
按B类评定， 由风洞气流的温度获得风洞气流的静压脉动值不超过 ΔP7。假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u7 为：
u (Pa)…………………………………(A.30)
自由度： Ⅴ7 → 50 (认为不可靠度为 10%)。
d) 数采系统引入的不确定度分量 u5同 A.2.2.3.2 d)。u5=5.8Pa。
e) 气流静压ps 的标准不确定度 u (ps)
u………………………… A.2.2.3.4 u (Tg)的评定：
风洞气流的有效温度波动引入的不确定度 u8
按B类评定，估计风洞气流的总温波动值不超过 0.3K。假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u8 为：
u (K)……………………………………(A.32)
自由度： Ⅴ8 → 50 (认为不可靠度为 10%)。
A.2.2.3.5 uA (τ)的评定：
用极差法计算实验标准偏差 s (τ)。在给定工况条件下共测量三次，三次时间常数 τ 的测量结果分别为 2.582s、2.569s、2.588s。从测量数据中找出最大值 2.588s 和最小值 2.569s，根据测量次数查表得到系数 dn=1.693，按下式计算实验标准偏差 s (τ)：
采用 n 次测量结果的平均值作为测量结果，其 A 类不确定度 uA (τ)按下式计算：
uA 0.006 (s)……………………………………(A.34)
自由度：νA=2。
A.2.2.4 不确定度分量一览表
A.2.2.5 相对合成标准不确定度
合成标准不确定度的计算公式见(A.22)。计算得：
A.2.2.6 相对扩展不确定度
在p = 95% 的情况下，查 t 分布临界值，得 k=2，则扩展不确定度U(τ )为：
……………………………
A.3 测温偏差测量不确定度评定
A.3.1 测量方法
用 6.2 要求的设备与仪器，按 8.8 规定的测试方法进行测试。
A.3.2 测温偏差 Δt 的测量不确定度评定示例
A.3.2.1 数学模型
测温偏差 Δt按下式计算：
Δt = t0 _ tj………………………………………(A.36)
式中：
t0 ——气流总温，℃;
tj ——被测气流温度传感器的测量温度，℃。
气流总温t0 按下式计算：
t
式中：
tg0 ——参考温度传感器的测量温度，℃;
Δ0 ——参考温度传感器的恢复修正系数。
测温偏差 Δt 的合成标准不确定度 uc (Δt)按下式计算：
uc 式中：
u(tg0 )——参考温度传感器测量温度tg0 的标准不确定度，℃;
c(tg0 )—— u(tg0 )的灵敏系数;
u(Δ0)——参考温度传感器恢复修正系数 Δ0 的标准不确定度;
c(Δ0)—— u(Δ0 )的灵敏系数，℃;
u(tj )——被测气流温度传感器测量温度tj 的标准不确定度，℃;
uA (Δt)——测温偏差 Δt 的测量重复性引入的不确定度，℃。
灵敏系数c(tg0 )按下式计算：
灵敏系数c(Δ0 )按下式计算：
A.3.2.2 测量不确定度的来源
A.3.2.2.1 参考温度传感器测量温度tg0 的标准不确定度u(tg0)的来源：
a) 参考温度传感器的静态误差引入的不确定度 u1;
b) 风洞气流的温度波动引入的不确定度 u2;
c) 用于测量温度的电测仪器引入的不确定度 u3。
A.3.2.2.2 参考温度传感器恢复修正系数 Δ0 的标准不确定度 u ( Δ0 )的来源：
a) 恢复修正系数测试时，参考温度传感器的静态误差引入的不确定度 u5;
b) 恢复修正系数测试时，被校温度传感器的静态误差引入的不确定度 u6;
c) 恢复修正系数测试时，风洞气流的总温波动引入的不确定度 u7;
d) 恢复修正系数测试时，风洞气流的有效温度波动引入的不确定度 u8;
e) 恢复修正系数测试时，用于测量温度的电测仪器引入的不确定度 u3。
A.3.2.2.3 被测气流温度传感器测量温度tj 的标准不确定度 u (tj )的来源：
a) 被测温度传感器的静态误差引入的不确定度 u4;
b) 风洞气流的温度波动引入的不确定度 u2;
c) 用于测量温度的电测仪器引入的不确定度 u3。
A.3.2.3 测量不确定度的评定
以某热电偶式温度传感器在气流总温为 800℃、气流马赫数为 0.4 时的测温偏差测试为例，进行不确定度评定。
A.3.2.3.1 u(tg0 )的评定：
a) 参考温度传感器静态误差引入的不确定度分量 u1
根据参考温度传感器的准确度等级，其允许误差极限为 1.5℃, 并经校准合格。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u1 为：
u (℃)……………………………………(A.39)
自由度：v1 = 12 (认为不可靠度为 20%)。
b) 风洞气流的温度波动引入的不确定度分量 u2
按B类评定，根据风洞校准的结果，风洞气流温度的波动值不超过 0.3℃。按均匀分布考虑，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u2 为：
u (℃)……………………………………(A.40)
自由度：v2 = 50 (认为不可靠度为 10%)。
c) 用于测量温度的电测仪器引入的不确定度分量 u3
按B类评定， 根据电测仪器的技术说明书规定，其允许误差极限为 0.4。按均匀分布考虑， 包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u3 为：
u (℃)……………………………………(A.41)
自由度：v3 = 22 (认为不可靠度为 15%)。
d) 参考温度传感器测量温度tg0 的标准不确定度u(tg0 )
u A.3.2.3.2 u ( Δ0 )的评定：
引用参考温度传感器恢复修正系数测试的不确定度评定结果，u ( Δ0 )=0.00010。
A.3.2.3.3 u (tj )的评定：
a) 被测温度传感器静态误差引入的不确定度分量 u4
根据被测温度传感器偶丝的准确度等级，其允许误差极限为 2.5℃, 并经校准合格。由此引入的不确定度按 B 类评定，假设测量值在允许误差范围内的概率分布为均匀分布，查得包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u4 为：
u (℃)……………………………………(A.43)
自由度：v4 = 12 (认为不可靠度为 20%)。
b) 风洞气流的温度波动引入的不确定度分量 u2
按B类评定，根据风洞校准的结果，风洞气流温度的波动值不超过 0.3℃。按均匀分布考虑，包含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u2 为：
u =0.17(℃)……………………………………(A.44)
自由度：v2 = 50 (认为不可靠度为 10%)。
c) 用于测量温度的电测仪器引入的不确定度分量 u3
按B类评定， 根据电测仪器的技术说明书规定，其允许误差极限为 0.4。按均匀分布考虑， 包
含因子 k 为 3，则其标准不确定度 u3 为：
u (℃)…………………………………(A.45)
自由度：v3 = 22 (认为不可靠度为 15%)。
d) 被测气流温度传感器测量温度tj 的标准不确定度 u (tj )
u A.3.2.3.4 uA (Δt)的评定：
用极差法计算实验标准偏差 s (Δt)。在给定工况条件下共测量三次， 三次测温偏差 Δt 的测量结果分别为 25.5℃、25.6℃和 25.3℃。从测量数据中找出最大值 25.6℃和最小值 25.3℃, 根据测量次数查表得到系数 dn=1.693，按下式计算实验标准偏差 s (Δt)：
s 采用三次测量结果的平均值作为测量结果，其 A 类不确定度 uA (Δt)按下式计算：
uA 自由度：vA = 2。
A.3.2.4 不确定度分量一览表
A.3.2.5 合成标准不确定度 uc (Δt)
合成标准不确定度uc (Δt)的计算公式见(A.3)。计算得：uc (Δt)= 1.6 ℃。
A.3.2.6 扩展不确定度 U(Δt)
在p = 95% 的情况下，查 t 分布临界值，得k = 2，则扩展不确定度为U(Δt)为：
U(Δt)= kuc (Δt)= 3.2 ℃ (p = 95% )
附录 B (资料性附录)原始记录格式
原始记录格式见表 B.1～表 B.5。
表 B.1 静态示值误差
表 B.2 恢复特性
表 B.3 动态响应(气流环境)
表 B.4 动态响应(液体环境)
表 B.5 测温偏差
附录 C
(资料性附录)
测试报告内页格式
测试报告内页格式见表 C. 1～表 C.5。
表 C.1 静态示值误差
表 C.2 恢复特性
表 C.3 动态响应(气流环境)
表 C.4 动态响应(液体环境)
表 C.5 测温偏差
