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文檔簡介

江蘇省地方計量技術(shù)規(guī)范

JJF(蘇)95-2024

數(shù)字溫度計校準規(guī)范

CalibrationSpecificationforDigitalThermometer

2024-03-26發(fā)布2024-05-01實施

江蘇省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

JJF(蘇)95—2024

目錄

引言......................................................................................................................................(Ⅱ)

1范圍..................................................................(1)

2引用文件..............................................................(1)

3概述..................................................................(1)

4計量特性..............................................................(1)

4.1示值誤差........................................................(1)

4.2絕緣電阻........................................................(2)

5校準條件..............................................................(2)

5.1環(huán)境條件........................................................(2)

5.2標準器及配套設(shè)備...............................................(2)

6校準項目和校準方法....................................................(3)

6.1校準、檢查項目.................................................(3)

6.2校準方法.......................................................(4)

6.3數(shù)據(jù)處理.......................................................(4)

7校準結(jié)果表達..........................................................(5)

9復(fù)校時間間隔........................................................(6)

附錄A數(shù)字溫度計校準原始記錄(參考格式)..............................(7)

附錄B數(shù)字溫度計示值誤差不確定度評定示例(一)........................(9)

附錄C數(shù)字溫度計示值誤差不確定度評定示例(二)...............................................(13)

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數(shù)字溫度計校準規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于測量范圍為(-196~1200)℃的數(shù)字溫度計(以下簡稱溫度計)的校

準。其他指示式溫度計也可參照本規(guī)范執(zhí)行。

2引用文件

JJG160-2007標準鉑電阻溫度計檢定規(guī)程

JJF1366-2012溫度數(shù)據(jù)采集儀校準規(guī)范

JJF1379-2012熱敏電阻測溫儀校準規(guī)范

JJF1637-2017廉金屬熱電偶校準規(guī)范

GB/T8170-2016數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

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(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。

3概述

數(shù)字溫度計是指由數(shù)字式顯示器和溫度傳感器組成的溫度測量儀表。數(shù)字顯示器包

括段式數(shù)字顯示器和點陣式數(shù)字顯示器,溫度傳感器主要有熱電阻、熱電偶、半導(dǎo)體感

溫元件等模擬輸出信號的傳感器、集成溫度傳感器等類型。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)及民

用領(lǐng)域。

4計量特性

4.1示值誤差

溫度計示值誤差有以下兩種表示形式。

4.1.1與被測溫度計量程(FS)和準確度等級(a)有關(guān)的方程表示見公式(1):

△=±a%FS(1)

式中:—允許示值誤差,℃。

4.1.2直接△以被測量值表示見公式(2):

△=±K(2)

1

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式中:K—允許的示值誤差限,℃。

4.2絕緣電阻

在環(huán)境溫度為15℃~35℃,相對濕度不大于85%時,溫度計的電源端子與外殼、

電源端子與溫度傳感器間的絕緣電阻應(yīng)不小于20MΩ。

注:使用電池供電的溫度計不進行此項目的校準。

5校準條件

5.1環(huán)境條件

環(huán)境溫度:10℃~35℃;相對濕度:≤85%

環(huán)境條件應(yīng)同時滿足標準設(shè)備使用的相關(guān)要求。

5.2標準器及配套設(shè)備

校準所需的標準器及配套設(shè)備可以從表1、表2中參考選取。選用的原則為:校準

時由標準器及配套設(shè)備引入的擴展不確定U(k=2)應(yīng)盡可能小,以滿足校準工作的需

求。

表1測量標準及技術(shù)要求

序號測量標準名稱測量范圍技術(shù)要求備注

被校溫度計最大允許誤

(~一等

標準鉑電阻溫度計-189.3442差優(yōu)于±℃需使用

1)℃二等0.025

419.527一等標準

2標準鉑銠10-鉑熱電偶(300~1200)℃二等—

3高精密數(shù)字溫度計(-198~420)℃MPE:±0.025℃—

注:也可使用不確定度滿足要求的其他測量標準。

表2配套設(shè)備及技術(shù)要求

序號設(shè)備名稱技術(shù)要求用途備注

與標準鉑電阻配

相對誤差不大于-5也可使用滿

2×10套使用

1電測設(shè)備足要求的其

與標準熱電偶配

準確度等級不低于級他電測設(shè)備

0.02套使用

2

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表2(續(xù))

序號設(shè)備名稱技術(shù)要求用途備注

恒溫槽:

溫度范圍:(-100~300)℃

溫度均勻性≤0.01℃

溫度波動性≤0.01℃/10min

鹽槽:

溫度范圍:(200~550)℃

2恒溫設(shè)備溫度均勻性≤0.01℃

溫度波動性≤0.015℃/10min

專用恒溫箱:

溫度范圍:(-70~150)℃

溫度均勻度≤1.0℃

溫度波動度≤0.5℃/10min

提供穩(wěn)定的均勻

溫場

溫度波動性≤5mK/10min

3液氮比較槽

孔間溫差≤2mK

溫度范圍:(300~1200)℃

有效工作區(qū)域軸向30mm內(nèi),任意兩—

4熱電偶檢定爐點溫差絕對值不大于0.5℃;徑向半徑

不小于14mm范圍內(nèi),同一截面任意

兩點的溫差絕對值不大于0.25℃

溫度范圍:(~)℃

干體式溫度校準-1001200

均勻性≤℃

5器0.5

波動度≤0.2℃/10min

測量標準鉑電阻

6水三相點瓶U=1mK,k=2

溫度計Rtp值

恒溫腔深度應(yīng)不小于200mm,工作區(qū)為參考端提供0℃

7零度恒溫器

域溫度變化為(0±0.1)℃的恒溫場

將標準熱電偶的

8補償導(dǎo)線允許誤差:±0.2℃信號輸出引至參

考端恒溫器

直流500V測量使用交流電

9絕緣電阻表

10級源的溫度計

注:也可使用滿足要求的其他設(shè)備

6校準項目和校準方法

6.1校準、檢查項目

a)檢查項目:外觀、絕緣電阻;

b)校準項目:示值誤差。

3

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6.2校準方法

6.2.1外觀檢查

目測檢查,溫度計應(yīng)符合以下要求:

a)溫度計應(yīng)標有型號規(guī)格、制造廠名、出廠編號以及表示溫度的符號。

b)溫度計數(shù)字顯示應(yīng)清晰、無缺筆畫,小數(shù)點和極性狀態(tài)應(yīng)正常;數(shù)字顯示器和

溫度傳感器的連接極性應(yīng)能準確識別,機械連接部分應(yīng)牢固可靠。

6.2.2絕緣電阻檢查

使用交流電源供電的溫度計,需要進行此項目的校準。

溫度計處于切斷電源狀態(tài),電源開關(guān)處于接通位置,用電壓為500V的絕緣電阻表

對溫度計的電源端子與外殼、電源端子與傳感器之間進行試驗。

6.2.3示值誤差的校準

6.2.3.1校準點的選擇

校準點應(yīng)均勻分布在整個測量范圍上,原則上應(yīng)包括上限值和下限值,不少于3個

點。也可以根據(jù)客戶需要選擇校準點。

6.2.3.2校準方法。

(a)使用恒溫設(shè)備校準的方法:將被校溫度計和標準溫度計放入恒溫設(shè)備的有效

區(qū)域內(nèi)(被校與測量標準盡可能靠近),恒溫設(shè)備偏離校準點溫度不得超過±0.2℃(以標

準溫度計為準),待示值穩(wěn)定后,按標準→被?!恍!鷺藴实捻樞?,讀取兩個循環(huán)的

數(shù)據(jù),取4次讀數(shù)平均值計算溫度計示值誤差。

(b)使用熱電偶檢定爐和干體式溫度校準器校準的方法:使用熱電偶檢定爐,將

標準鉑銠10-鉑熱電偶套上保護管,與被校溫度計傳感器的測量端用鎳鉻絲捆扎,置于熱

電偶檢定爐內(nèi)有效區(qū)域同一徑向截面上,爐口處用絕緣耐高溫材料封堵;使用干體式溫

度校準器,將標準鉑銠10-鉑熱電偶與被校溫度計傳感器置于恒溫塊內(nèi),標準鉑銠10-鉑

熱電偶應(yīng)連接相對應(yīng)分度號的補償導(dǎo)線,補償導(dǎo)線參考端應(yīng)置于零度恒溫器中。熱電偶

檢定爐或干體式溫度校準器偏離校準點溫度在±2℃以內(nèi)、溫度變化每分鐘不超過0.2℃

(以標準熱電偶為準),待示值穩(wěn)定后,按6.2.3.2(a)相同的方法讀數(shù)。

使用標準鉑電阻溫度計作為標準器時,整個過程完成后應(yīng)測量Rtp。

6.3數(shù)據(jù)處理

6.3.1示值誤差的計算

4

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溫度計示值誤差按公式(3)計算

t=t-t0(3)

式中:△

t——被校溫度計的示值誤差,℃。

△t——被校溫度計示值平均值,℃。

t0——標準儀器實際溫度平均值,℃。

7校準結(jié)果表達

校準結(jié)果應(yīng)在校準證書上反映,校準證書應(yīng)至少包含以下信息:

a)標題“校準證書”;

b)實驗室名稱和地址;

c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);

d)證書的唯一性標識(如編號),頁碼及總頁數(shù)的標識;

e)客戶名稱和地址;

f)被校對象的描述和明確標識;

g)校準日期,如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)說明被校對象的接收日

期;

h)如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進行說明;

i)對校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識,包括名稱及代號;

j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;

k)校準環(huán)境的描述;

l)校準結(jié)果及其測量不確定度的說明;

m)對校準規(guī)范的偏離和說明;

n)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標識;

o)校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;

p)未經(jīng)實驗室書面批準,不得部分復(fù)制證書的聲明。

其中,“本次校準所用的測量標準的溯源性及有效說明”中應(yīng)包含標準器的名稱、

型號規(guī)格、測量范圍及不確定度(或準確度等級、最大允許誤差)、有效日期等說明。

5

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“校準結(jié)果及其測量不確定度的說明”中應(yīng)給出每個被校點對應(yīng)的測量結(jié)果以及相

應(yīng)的擴展不確定度和包含因子,如各被校點的擴展不確定度相差不大,可以取最大的代

替。

8復(fù)校時間間隔

由于復(fù)校時間間隔由溫度計的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸多因素決定的,

因此送校單位可根據(jù)實際情況自主決定復(fù)校時間間隔。

建議溫度計的復(fù)校時間間隔為1年。

6

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附錄A

數(shù)字溫度計校準原始記錄(參考格式)

記錄編號:

送校單位:

儀器名稱:型號規(guī)格:允許誤差:

制造單位:出廠編號:

通用要求檢查:□符合□不符合設(shè)備編號:

校準所使用的技術(shù)依據(jù):

技術(shù)依據(jù)

校準所使用的主要計量器具:

名稱型號/不確定度或準確儀器檢/校證書號有效期

規(guī)格的等級或最大允編號單位

許誤差

校準地點、環(huán)境條件:

地點:溫度:℃相對濕度:%

觀察結(jié)果、數(shù)據(jù)及計算處理:單位:

標準儀器被校儀器通道1被校儀器通道2示值誤差

電測值溫度值平均值溫度值平均值溫度值平均值通道1通道2

□Ω□mV℃℃℃℃℃℃℃℃

7

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絕緣電阻:電源與外殼MΩ

電源與傳感器MΩ

測量不確定度:U=,k=2

校準時間:年月日

建議復(fù)校時間間隔:

校準員:核驗員:

8

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附錄B

數(shù)字溫度計示值誤差不確定度評定示例(一)

B.1被測對象

高精密數(shù)字溫度計,分辨力為0.001℃,測溫范圍為(-198~420)℃,采用一等標

準鉑電阻溫度計作為測量標準,評定溫度計在校準點300℃時示值誤差的不確定度。

B.2測量模型

式中:??=???0

——被校溫度計示值誤差,℃。

??——被校溫度計的示值平均值,℃。

?——標準儀器實際溫度平均值,℃。

B.3?0靈敏系數(shù)

???

?1==1

??

???

B.4方差公式?2==?1

??0

22222

B.5標準不確定度來源????=?1??+?2??0

B.5.1輸入量引入的標準不確定

輸入量引?入的標準不確定度??由以下2個分量構(gòu)成:

a)溫度?計測量重復(fù)性引入的標??準不確定度。

1

b)溫度計分辨力引入的標準不確定度。??

2

B.5.2輸入量引入的標準不確定度。??

0

輸入量引?0入的標準不確定度?由?以下5個分量構(gòu)成:

0

a)一等?0標準鉑電阻溫度計量值?溯?源引入的標準不確定度;

b)一等標準鉑電阻溫度計穩(wěn)定性引入的標準不確定度??01

c)電測設(shè)備測量誤差引入的標準不確定度;??02

d)一等標準鉑電阻溫度計水三相點電阻值?變?化03引入的標準不確定度;

e)恒溫槽溫度場均勻性引入的標準不確定度;??04

??05

9

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B.6標準不確定度的評定

B.6.1輸入量t引入的標準不確定度

B.6.1.1溫度計測量重復(fù)性引入標準不??確定度

溫度計的短期不穩(wěn)定性和恒溫槽的溫度變?化?等1都會引起溫度計的示值不重復(fù),采用

A類方法評定。

對溫度計在重復(fù)性條件下做10次重復(fù)測量,測量值見表B.1,則單次測量的標準偏

差s=0.0014℃,溫度計在實際測量中,以4次測量值的平均值為測量結(jié)果,所以

1

??=0.表001B4.1重4復(fù)=測0.0量0數(shù)07據(jù)℃=0.7mK

次數(shù)12345

被校示值299.978299.976299.980299.980299.979

次數(shù)678910

被校示值299.978299.980299.977299.978299.977

B.6.1.2溫度計分辯力引入標準不確定度

溫度計在300℃點上的分辨力為0.001?℃?2,采用B類方法評定。

其區(qū)間半寬為0.0005℃,該分布服從均勻分布,則

被校溫度計引入的標?準?2不=確0定.00度053由=上0述.00二02個9℃分=量0,.29測mK量重復(fù)性引入的標準不確

定度大于分辨力引入的標準不確定度,??則使用重復(fù)性引入的標準不確定度,即

B.6.2輸入量引入的標準不確定??度=0.0007℃=0.7mK

0

B.6.2.1一等標?0準鉑電阻溫度計量值溯??源引入的標準不確定度

由一等標準鉑電阻溫度計的量值溯源引入,300℃時一??等01標準鉑電阻溫度計的

不確?定?度01為U=2.8mK,k=2,則

B.6.2.2一等標準鉑電阻溫度計穩(wěn)?定?01性=引2入.8的2標=準1.4不mK確定度

02

一等標準鉑電阻溫度計檢定規(guī)程規(guī)定的兩相鄰周期結(jié)果?的?差值(Wsn)不超過7.0mK,

采用B類評定方法,估計為正態(tài)分布,則標準不確定度為

02

10??=7.02.58=2.71mK

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B.6.2.3電測設(shè)備測量誤差引入的標準不確定度

用1594A超級測溫儀作為電測儀器,其最大誤??差03為±4×10-6RD,300℃時標準鉑電阻

溫度計標稱值為53.84Ω,采用B類評定方法,估計為均勻分布,則標準不確定度為

?6

B.6.2.4一標準鉑?電?03阻=溫4度×計10水三×相53.點84電阻0.1值×變3化=引0入.00的12標4℃準=不1確.24定m度K

按標準鉑電阻溫度計檢定規(guī)程要求,水三相點變化不大于3mK,使用??鉑04電阻溫度計

前要測量水三相點值,并使用新測量值進行計算,這里取使用前后二次測量的差值約

1.5mK,采用B類評定方法,估計為均勻分布,則標準不確定度為

B.6.2.5恒溫槽溫度場均勻性引?入?的04標=準1.5不確3定=度0.87mK

恒溫槽在300℃時,均勻性為0.01℃,采用B類??評05定方法,估計為均勻分布,則標

準不確定度為

B.6.2.6以上各分量彼此相?互?05獨=立0,.00則53=0.0029℃=2.9mK

22222

B.7合成標準?不?0確=定度??01+??02+??03+??04+??05=4.47mK

標準不確定度匯總見表B.2

表B.2標準不確定度匯總表

輸入量不確定度來源標準不確定度符號標準不確定度靈敏系數(shù)

/mK

被校溫度計重復(fù)性引入0.7

1

1

被校溫度計分辨力引入??0.29

?

2

標準鉑電阻量值溯源引入??1.4

01

標準鉑電阻溫度計穩(wěn)定性引入??2.71

02

電測設(shè)備引入??1.24-1

003

?標準鉑電阻水三相點阻值變化引入??0.87

04

恒溫槽不均勻性引入??2.9

以上各項標準不確定度互不相關(guān),所以合成?標?0準5不確定度為

11

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22

B.8擴展不確定度???=??+??0=4.52mK

取包含因子k=2,則擴展不確定度為

?=2×4.52=9.04mK=0.00904℃≈0.009℃

12

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附錄C

數(shù)字溫度計示值誤差不確定度評定示例(二)

C.1被測對象

數(shù)字溫度計,分辨力為0.1℃,測溫范圍為(-50~1200)℃,采用二等標準鉑銠10-

鉑熱電偶作為測量標準,評定溫度計在校準點800℃時示值誤差的不確定度。

C.2測量模型

式中:??=???0

——被校溫度計示值誤差,℃。

?—?—被校溫度計的示值平均值,℃。

?——標準儀器實際溫度平均值,℃。

?0

C.3靈敏系數(shù)

???

?1==1

??

???

?2==?1

??0

C.4方差公式

22222

C.5標準不確定度來源????=?1??+?2??0

C.5.1輸入量t引入的標準不確定度

輸入量t引入的標準不確定度??由以下2個分量構(gòu)成:

a)溫度計測量重復(fù)性引入的標?準?不確定度。

1

b)溫度計分辨力引入的標準不確定度。??

2

C.5.2輸入量引入的標準不確定度?。?

0

輸入量引?0入的標準不確定度?由?以下5個分量構(gòu)成:

00

a)二等?標準鉑銠10-鉑熱電偶量?值?溯源引入的標準不確定度;

b)電測設(shè)備測量誤差引入的標準不確定度??01

c)恒溫爐均勻性引入的標準不確定度?;?02

d)恒溫爐波動性引入的標準不確定度??03;

??04

13

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e)熱電偶參考端溫差引入的標準不確定度;

C.6標準不確定度的評定??05

C.6.1輸入量t引入的標準不確定度

C.6.1.1溫度計測量重復(fù)性引入標準不??確定度

溫度計的短期不穩(wěn)定性和恒溫爐的溫度變?化?等1都會引起溫度計示值的不重復(fù),采用

A類方法評定。

對溫度計在重復(fù)性條件下做10次重復(fù)測量,測量值見表C.1,則單次測量的標準偏

差s=0.063℃,溫度計在實際測量中,以4次測量值的平均值作為測量結(jié)果,則

1

??表=C.01.0重63復(fù)測4量=數(shù)0.據(jù)032℃

次數(shù)12345

被校示值799.5799.5799.6799.5799.5

次數(shù)678910

被校示值799.4799.5799.5799.6799.6

C.6.1.2溫度計分辯力引入標準不確定度

溫度計在800℃點上的分辨力為0.1℃?,?2采用B類方法評定,其區(qū)間半寬為0.05℃,

該分布服從均勻分布,則

被校溫度計引入的標準不確?定?2度=0.0由5上3述=二0個.02分9℃量,測量重復(fù)性引入的標準不確

定度大于分辨力引入的標準不確定度,??則使用重復(fù)性引入的標準不確定度,即

C.6.2輸入量引入的標準不確定度??=0.032℃

00

C.6.2.1二等標?準鉑銠10-鉑熱電偶量?值?溯源引入的標準不確定度

01

二等標準鉑銠10-鉑熱電偶上級部門校準證書所引入的不確定?度?為0.6℃,k=2,則

C.6.2.2電測設(shè)備測量誤差引入的?標?0準1不=確0.6定2度=0.3℃

測量標準熱電偶使用的數(shù)字表為KEITHLEY?2?0210型,其準確度等級為0.002級,

800℃時的分度值為7.345mV,微分電動勢為0.01087mV/℃,則數(shù)字表示值最大允差為

〔(7.345×0.002)/100〕/0.01087=0.014℃,采用B類評定方法,估計為均勻分布,則標

14

JJF(蘇)95—2024

準不確定度為

C.6.2.3恒溫爐均勻性引入的標?準?02不=確0定.01度43=0.008℃

恒溫爐工作區(qū)域最大溫差為0.25℃,則?不?確03定度區(qū)間半寬為0.125℃,采用B類評

定方法,估計為均勻分布,則標準不確定度為

C.6.2.4恒溫爐波動性引入的標?準?03不=確0定.12度53=0.072℃

恒溫爐工作區(qū)域最大溫度波動0.1℃/10m?i?n0,4則不確定度區(qū)間半寬為0.05℃,采用B

類評定方法,估計為均勻分布,則標準不確定度為

C.6.2.5熱電偶參考端溫差引入?的?0標4準=不0.0確5定3度=0.029℃

參考端不為0℃,最大溫差不大于0.1℃,取?區(qū)?0間5半寬度a為0.1℃,采用B類評定

方法,估計為均勻分布,則標準不確定度為

C.6.2.6以上各分量彼此相互獨?立?,05則=0.13=0.058℃

22222

C.7合成標準?不?確0定=度??01+??02+??03+??04+??05=0.315℃

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