溫度測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范

溫度測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于以熱電偶、熱電阻、半導(dǎo)體電阻為溫度傳感器（以下簡稱傳感器測量范圍為（-60～300）℃的溫度測量系統(tǒng)（以下簡稱溫度系統(tǒng)）計(jì)量性能的校準(zhǔn)。2引用文件JJG229-2010工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程JJF1171-2007溫度巡回檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF1366-2012溫度數(shù)據(jù)采集儀校準(zhǔn)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修訂單）適用于本規(guī)范。3概述溫度測量系統(tǒng)由溫度傳感器（熱電阻、熱電偶、半導(dǎo)體電阻等）、測量單元、信號轉(zhuǎn)換器、顯示單元等構(gòu)成的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)工藝過程的溫度監(jiān)視和溫度驗(yàn)證等。溫度測量系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示：顯示單元信號處理和轉(zhuǎn)換單元測量顯示單元信號處理和轉(zhuǎn)換單元測量單元溫度傳感器圖1溫度測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4計(jì)量特性4.1溫度示值誤差溫度測量系統(tǒng)測量示值誤差由傳感器、轉(zhuǎn)換器和顯示儀表三部分組合而成，示值誤差的允許值應(yīng)不超過其說明書要求。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件校準(zhǔn)時環(huán)境溫度：10℃～40℃；濕度：≤85%RH。當(dāng)電測儀器及標(biāo)準(zhǔn)器對環(huán)境條件另有要求時，應(yīng)滿足其規(guī)定要求。 5.2校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備5.2.1校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器見表1。表1校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器序號設(shè)備名稱技術(shù)要求用途備注1標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)二等測量標(biāo)準(zhǔn)也可使用擴(kuò)展不確定度不大于被測儀器最大允差1/4的其他設(shè)備2標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)二等測量范圍：（-60～300）℃測量標(biāo)準(zhǔn)3電測設(shè)備準(zhǔn)確度等級不低于0.02級。保證標(biāo)準(zhǔn)器和被檢傳感器的分辨力換算成溫度后不低于0.001℃，與標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)配套使用5.2.2校準(zhǔn)用配套設(shè)備見表2。表2校準(zhǔn)用配套設(shè)備序號設(shè)備名稱技術(shù)要求用途1恒溫設(shè)備溫度范圍溫度均勻性（℃）溫度波動性（℃/10min）溫度源工作區(qū)域水平溫差工作區(qū)域最大溫差-60℃~室溫0.050.10±0.05室溫~95℃0.020.04±0.0595℃~300℃0.040.08±0.052讀數(shù)裝置放大倍數(shù)5倍以上，可調(diào)水平讀標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)示值6校準(zhǔn)方法6.1測量誤差6.1.1校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇溫度測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)點(diǎn)不少于5個，應(yīng)均勻分布在整個測量范圍上，且必須包括測量下限點(diǎn)和上限點(diǎn)。帶有負(fù)溫區(qū)的溫度測量系統(tǒng)，校準(zhǔn)點(diǎn)還應(yīng)包括0℃。特殊情況下，也可根據(jù)用戶需要選擇校準(zhǔn)點(diǎn)，但不得少于3個校準(zhǔn)點(diǎn)。6.1.2校準(zhǔn)的準(zhǔn)備工作接通溫度測量系統(tǒng)電源，預(yù)熱30min以上。a）在恒溫槽中進(jìn)行校準(zhǔn)時，如溫度傳感器能夠與介質(zhì)（槽）直接接觸，可直接插入介質(zhì)（槽）中；如不能直接接觸，應(yīng)將溫度傳感器放置在玻璃試管中，管內(nèi)放入適當(dāng)介質(zhì)（管），介質(zhì)（管）高度約溫度傳感器長度的三分之二，玻璃試管內(nèi)徑應(yīng)與傳感器直徑相適應(yīng)。將裝入傳感器的玻璃試管插入介質(zhì)（槽）中，為了消除玻璃試管內(nèi)空氣的對流，管口用脫脂棉塞緊。標(biāo)準(zhǔn)器與溫度測量系統(tǒng)測溫傳感器的測溫端應(yīng)盡可能在恒溫槽工作區(qū)域內(nèi)的同一水平面上。b）在干體爐中進(jìn)行校準(zhǔn)時，標(biāo)準(zhǔn)器及溫度測量系統(tǒng)測溫傳感器應(yīng)與干體爐均溫塊插孔接觸良好，插入深度應(yīng)盡量插入均溫塊插孔底部。6.1.3示值誤差校準(zhǔn)將標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和溫度測量系統(tǒng)測溫傳感器按規(guī)定浸沒深度插入恒溫設(shè)備內(nèi)，將恒溫設(shè)備恒定在被校溫度點(diǎn)上，偏離校準(zhǔn)點(diǎn)不得超過0.2℃（以標(biāo)準(zhǔn)器示值為準(zhǔn)），溫度波動符合表2的要求開始讀數(shù)，其讀數(shù)順序如下： 標(biāo)準(zhǔn)被測1被測2‥被測n 標(biāo)準(zhǔn)被測1被測2‥被測n每個校準(zhǔn)點(diǎn)的測量次數(shù)應(yīng)不少于4次。在每一溫度點(diǎn)的整個讀數(shù)過程中，溫度變化不得超過±0.05℃。6.1.4校準(zhǔn)記錄校準(zhǔn)記錄應(yīng)盡可能詳盡地記載測量數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，記錄格式見附錄A。6.2數(shù)據(jù)處理6.2.1示值誤差的計(jì)算?t=t式中:?t被校溫度測量系統(tǒng)的示值誤差，℃；t被校溫度測量系統(tǒng)在校準(zhǔn)溫度點(diǎn)示值讀數(shù)的平均值，℃；t0若以標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)器，則t0=（T+A式中:T標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)在校準(zhǔn)溫度點(diǎn)示值4次讀數(shù)的平均值，℃；A標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的修正值，℃。若以標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)器，則t0式中:t1Wt0溫度t0Rt0溫度t0Rtp標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)水三相點(diǎn)的電阻值，ΩWt1溫度t1(dW/dt)t1溫度t1時標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)分度表給出的在溫度t1時7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)7.1校準(zhǔn)證書 校準(zhǔn)證書由封面和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)組成，經(jīng)校準(zhǔn)的儀器應(yīng)出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書應(yīng)符合附錄B的要求，校準(zhǔn)證書應(yīng)包括的信息及推薦的證書內(nèi)頁格式見附錄C。7.2校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度在出具的校準(zhǔn)證書中應(yīng)給出校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度。溫度測量系統(tǒng)示值誤差測量不確定度示例見附錄D。8復(fù)校時間間隔由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。建議復(fù)校時間間隔為一年。附錄A 校準(zhǔn)原始記錄格式示例證書編號：樣品名稱:測量范圍：規(guī)格型號：出廠編號：分度值：生產(chǎn)單位：環(huán)境溫度：℃送檢單位：環(huán)境濕度：%RH標(biāo)準(zhǔn)器名稱:型號規(guī)格:不確定度（或準(zhǔn)確度等級）:標(biāo)準(zhǔn)器編號:證書編號:有效期至:校準(zhǔn)溫度點(diǎn)（℃）標(biāo)準(zhǔn)器示值（℃）標(biāo)準(zhǔn)器示值修正值（℃）實(shí)際溫度（℃）被測儀器示值（℃）示值誤差（℃）U/℃，k=2平均值////平均值////平均值////平均值////校準(zhǔn)員：核驗(yàn)員：校準(zhǔn)日期：附錄B校準(zhǔn)證書的內(nèi)容校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映。校準(zhǔn)證書應(yīng)包括以下信息：a）標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；b）實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)；d）校準(zhǔn)證書編號、頁碼及總頁數(shù)的標(biāo)識；e）客戶名稱和地址；f）被校儀器的制造單位、名稱、型號及編號；g）校準(zhǔn)單位校準(zhǔn)專用章；h）校準(zhǔn)日期；i）校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范名稱及代號；j）本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；k）校準(zhǔn)時的環(huán)境溫度、相對濕度；l）校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度；m）對校準(zhǔn)規(guī)范偏離的說明；n）校準(zhǔn)證書的校準(zhǔn)人、核驗(yàn)人、批準(zhǔn)人簽名及簽發(fā)日期；o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校儀器本次測量有效的聲明；p）未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，部分復(fù)制證書或報告無效的聲明。附錄C

校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式校準(zhǔn)結(jié)果校準(zhǔn)溫度點(diǎn)（℃）示值誤差（℃）擴(kuò)展不確定度U/℃（k=2）以下空白

附錄D溫度測量系統(tǒng)示值誤差測量不確定度評定示例D.1概述依據(jù)本校準(zhǔn)規(guī)范中示值誤差的校準(zhǔn)方法，將標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)和被檢溫度傳感器一起置于恒溫槽中，采用比較法進(jìn)行校準(zhǔn)。本次不確定度分析，我們在每個溫度范圍選取最不利的溫度點(diǎn)，以300℃校準(zhǔn)點(diǎn)為例進(jìn)行不確定度分析。D.2數(shù)學(xué)模型?t=式中：?t被檢測溫系統(tǒng)的示值誤差；t被校溫度測量系統(tǒng)在校準(zhǔn)溫度點(diǎn)示值讀數(shù)的平均值；T標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)在校準(zhǔn)溫度點(diǎn)示值4次讀數(shù)的平均值；A標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的修正值。D.3靈敏度系數(shù)cccD.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定D.4.1輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來源：a）被檢測溫系統(tǒng)的溫度變送器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(由于溫度變送器一般為0.1級，即300℃最大允許誤差為±0.3℃，區(qū)間半寬為0.3℃，按均勻分布處理，包含因子k=ub）被檢測溫系統(tǒng)的示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t2)QUOTEu(t2)QUOTEu(對分辨率為0.1℃的被檢測溫系統(tǒng)在100℃溫度點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)性測量（均在正行程上進(jìn)行），連續(xù)測量4次，得到一組測量值：100.0℃，100.1℃，100.3℃，100.1℃，則單次測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為：R=E在實(shí)際校準(zhǔn)工作中測量4次，則由重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uu(t2因?yàn)?，u(t1utD.4.2輸入量T的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uTa）標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值應(yīng)估讀到分度值的1/10，即0.01℃，所引入的誤差為0.005℃，所以u因?yàn)閿?shù)值很小，可以忽略不計(jì)。b）恒溫槽溫度波動引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(300℃恒溫槽的波動性不超過0.1℃/10min，區(qū)間半寬為0.05℃，按均勻分布處理，則uc）恒溫槽溫場均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u恒溫槽在300℃的溫場均勻性不超過0.08℃，區(qū)間半寬為0.04℃，按均勻分布處理，則u因?yàn)椋瑄T2和uTD.4.3輸入量A的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uAa）標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(由標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的不確定度分析報告可知，在300℃時示值修正值的擴(kuò)展不確定度為0.06℃，包含因子為k=2，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uA1=0.06/2b）標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)在周期內(nèi)不作零位修正引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)在周期內(nèi)不作零位修正所引入的誤差不超過0.06℃，按均勻分布處理，則：uA因?yàn)椋瑄A1和uA=D.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量靈敏系數(shù)不確定度來源數(shù)值（℃）uu1被檢溫度變送器引