《表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)規(guī)范》 （代替 JJG684-2003）

中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范

JJF684－20XX

表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)規(guī)范

CalibrationSpecificationforSurfacePlatinumResistanceThermometers

（征求意見稿）

20XX－XX－XX發(fā)布20XX－XX－XX實施

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布

JJF684－20XX

表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)規(guī)范

JJF684-20XX

CalibrationSpecificationforSurface

代替JJG684-2003

PlatinumResistanceThermometer

歸口單位：全國溫度計量技術(shù)委員會

主要起草單位：

參加起草單位：

本規(guī)范委托全國溫度計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋

JJF684－20XX

本規(guī)范主要起草人：

參加起草人：

I

JJF684－20XX

目錄

引言……………………（Ⅲ）

1范圍……………………（1）

2引用文件……………………（1）

3術(shù)語……………………（1）

4概述……………………（1）

5計量特性……………………（2）

5.1外觀……………………（2）

5.2絕緣電阻…………………（2）

5.3示值允差……………………（2）

6校準(zhǔn)條件……………………（2）

6.1環(huán)境條件……………………（2）

6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備……………………（2）

7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法……………（3）

7.1校準(zhǔn)項目……………………（3）

7.2校準(zhǔn)方法……………………（3）

7.3數(shù)據(jù)處理……………………（5）

8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)……………………（6）

9復(fù)校時間間隔……………………（6）

附錄A表面測溫杯的制作……………………（7）

附錄B表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)記錄參考格式…………………（8）

附錄C表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)結(jié)果參考格式…………………（8）

附錄D表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)結(jié)果不確定度分析示例…………（11）

II

JJF684－20XX

引言

本規(guī)范依據(jù)JJF1071-2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001-2011《通用

計量術(shù)語及定義》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》規(guī)范進(jìn)行編寫。

相關(guān)術(shù)語定義和技術(shù)內(nèi)容。

本規(guī)范系修訂，與JJG684-2003《表面鉑熱電阻檢定規(guī)程》相比，主要技術(shù)變化如

下：

按照J(rèn)JF1071-2010的要求對規(guī)范格式進(jìn)行了修改。

名稱更改為《表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)規(guī)范》，規(guī)范實用性更強(qiáng)。

增加了表面鉑電阻溫度計術(shù)語定義，明確規(guī)范適用對象。

刪除了表面鉑電阻溫度計R0值的技術(shù)要求。

修改了測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備的技術(shù)要求。

刪除了表面鉑電阻溫度計R0值校準(zhǔn)方法描述。

增加了表面鉑電阻溫度計接線方式描述。

規(guī)范中將-60℃～室溫、室溫～600℃表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)方法分別描述。

刪除了采用二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計或二等標(biāo)準(zhǔn)汞基溫度計作為標(biāo)準(zhǔn)器的數(shù)據(jù)處理方

法。

修改了附錄B、附錄C表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)記錄參考格式和校準(zhǔn)結(jié)果參考格式。

增加了附錄D表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)結(jié)果不確定度分析示例。

III

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表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于溫度范圍為-60℃～600℃的接觸式表面鉑電阻溫度計的校準(zhǔn)。

其他類型的表面?zhèn)鞲衅骺蓞⒖急疽?guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)。

2引用文件

JJG229-2010《工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程》

JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》

JJF1007-2010《溫度計量名詞術(shù)語及定義》

JJF1409-2013《表面溫度計校準(zhǔn)規(guī)范》

JB/T8622-1997《工業(yè)鉑熱電阻技術(shù)條件及分度表》

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術(shù)語

表面鉑電阻溫度計SurfacePlatinumResistanceThermometer

感溫元件為鉑電阻，用于測量物體表面溫度的傳感器。

直接與固體表面接觸以鉑絲電阻值隨溫度變化的原理而測量固體表面溫度的測溫傳

感器。

4概述

表面鉑電阻溫度計可以采用金屬絲平繞、薄膜或厚膜技術(shù)及其他工藝制成。其典型結(jié)

構(gòu)圖1所示。

1

JJF684－20XX

上基底下基底金屬絲引出線

圖1表面鉑電阻溫度計典型結(jié)構(gòu)示意圖

5計量特性

5.1外觀

5.1.1各部分裝配應(yīng)正確、可靠、無缺損、無缺件、無折痕。

5.1.2表面鉑電阻溫度計不應(yīng)有斷路或短路現(xiàn)象，引出線的安裝不應(yīng)松動。

5.1.3表面鉑電阻溫度計應(yīng)帶有產(chǎn)品銘牌，銘牌上應(yīng)有分度號、測量范圍、出廠編號等。

5.2絕緣電阻

表面鉑電阻溫度計的絕緣電阻應(yīng)不小于20MΩ.

5.3示值允差

表面鉑電阻溫度計示值允差見表1。

表1表面鉑電阻溫度計示值允差

溫度范圍/℃示值允差/℃

-60≤t≤0±6

0＜t＜200±4

200≤t≤600±12

6校準(zhǔn)條件

6.1環(huán)境條件

環(huán)境溫度：15℃～35℃

相對濕度：不大于80%

環(huán)境條件還應(yīng)滿足所用標(biāo)準(zhǔn)器和其它配套設(shè)備正常使用的其它要求。

6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

6.2.1標(biāo)準(zhǔn)器

通常采用鉑電阻溫度計，其擴(kuò)展不確定度U（k=2），應(yīng)小于被校表面鉑電阻溫度計最

大允許誤差的1/10。

2

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6.2.2表面溫度源

溫度范圍為-60℃～室溫的表面溫度源（以下簡稱低溫表面溫度源）由恒溫槽、表面測

溫杯（見附錄A）組成。溫度范圍為室溫～600℃的表面溫度源（以下簡稱高溫表面溫度

源）由表面熱板、控溫裝置組成。

高溫表面溫度源表面熱板的底部具有外置標(biāo)準(zhǔn)器插孔，標(biāo)準(zhǔn)器外徑與插孔內(nèi)徑差最大

為0.5mm，標(biāo)準(zhǔn)器測量端與插孔內(nèi)測溫點處接觸應(yīng)良好，測溫點應(yīng)垂直位于表面熱板工作

區(qū)中心下方并盡量貼近測溫表面。

表面溫度源表面應(yīng)平整、光滑、無油垢等物質(zhì)，不允許有影響測量準(zhǔn)確度的表面氧化，

保證表面鉑電阻溫度計與工作區(qū)表面接觸良好。表面測溫杯/熱板應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性。工

作區(qū)直徑或邊長與表面鉑電阻的接觸面相應(yīng)尺寸之比應(yīng)不小于1.4?？筛鶕?jù)感溫元件的形

狀選擇相適應(yīng)的表面測溫杯/熱板。

表面溫度源技術(shù)要求參見表2。

表2表面溫度源技術(shù)要求

溫度范圍/℃工作區(qū)溫度均勻性/℃波動性/（℃/10min）

-60≤t＜室溫≤0.40.4

室溫≤t≤100≤0.50.4

100＜t≤300≤1.00.6

300＜t≤400≤1.51.0

400＜t≤600≤2.01.0

注：符合溫度均勻性要求的區(qū)域為工作區(qū)

6.2.3其他設(shè)備

校準(zhǔn)用其他設(shè)備見表3。

表3校準(zhǔn)用其他設(shè)備

序號儀器設(shè)備名稱技術(shù)指標(biāo)用途

用于測量表面鉑電阻溫

準(zhǔn)確度等級不低于0.02級

1電測儀器度計和標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度

分辨力不低于1mΩ

計阻值

2轉(zhuǎn)換開關(guān)各路寄生電勢及各路寄生電勢之差≤1μV切換各路的阻值

3絕緣電阻測試儀準(zhǔn)確度等級不低于10級用于絕緣電阻的測量

7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法

7.1校準(zhǔn)項目

外觀、絕緣電阻、示值誤差。

7.2校準(zhǔn)方法

7.2.1外觀檢查

用目力觀察表面鉑電阻溫度計的外觀應(yīng)符合本規(guī)范5.1的規(guī)定。用萬用表檢查表面鉑

3

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電阻溫度計有無短路或短路。

7.2.2絕緣電阻

采用絕緣電阻測試儀器測量表面鉑電阻溫度計的絕緣電阻。測量前將被測表面鉑電

阻溫度計放在一金屬板上，用硅橡膠或其他彈性材料壓緊。測量時將表面鉑電阻溫度計

引出線短路接至絕緣電阻測試儀器的一個接線端，絕緣電阻測試儀器另一接線端接至金

屬板，并施加100V試驗電壓，記錄1min時的絕緣電阻示值。其絕緣電阻應(yīng)符合本規(guī)范

5.2的規(guī)定。

7.2.3示值誤差

7.2.3.1校準(zhǔn)溫度點

在表面鉑電阻溫度計測量溫度范圍內(nèi)，至少校準(zhǔn)三個溫度點，通常選取測量范圍的上、

下限和中間點，也可根據(jù)客戶要求選擇其他校準(zhǔn)溫度點。

7.2.3.2表面鉑電阻溫度計的安裝

表面鉑電阻溫度計安裝前應(yīng)檢查表面溫度源表面是否平整、光滑、無污物，并用酒精

將表面擦拭干凈。對于高溫表面溫度源表面，使用前用砂紙將其打磨光滑，并用酒精擦拭

干凈后方可使用。校準(zhǔn)時將表面鉑電阻溫度計貼在表面溫度源的工作區(qū)內(nèi)，并用固定支架

將表面鉑電阻溫度計壓緊。表面鉑電阻溫度計和表面溫度源表面應(yīng)接觸良好，不應(yīng)有空氣

層存在。

7.2.3.3表面鉑電阻溫度計的接線

表面鉑電阻溫度計接線方式可以分為二線制、三線制和四線制。當(dāng)為二線制方式時，

也應(yīng)接成四線制方式。應(yīng)考慮從感溫元件連接點到表面鉑電阻溫度計端子間引線的電阻

值，應(yīng)在測量結(jié)果中減去測量導(dǎo)線的電阻值。當(dāng)為三線制方式時，為消除引線電阻r的影

響，可分別按照圖2（a）和圖2（b）的接線方式測量，圖2（a）測得的電阻值為Ra，圖

2（b）測得的電阻值為Rb，則三線制表面鉑電阻溫度計的電阻值為2Ra-Rb。

熱電阻熱電阻

電測儀器電測儀器

(a)(b)

圖2三線制表面鉑電阻溫度計接線方式

4

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7.2.3.4-60℃～室溫表面鉑電阻溫度計的校準(zhǔn)

采用比較法，將被校表面鉑電阻溫度計與鉑電阻溫度計進(jìn)行比較。具體校準(zhǔn)步驟如下:

1)將表面測溫杯放入恒溫槽的上端取代原有的槽蓋，測溫介質(zhì)應(yīng)能浸沒杯的外圍；

2)插入鉑電阻溫度計，插入深度應(yīng)不小于200mm；

3)安裝表面鉑電阻溫度計至測溫杯表面；

4)調(diào)節(jié)恒溫槽設(shè)定溫度，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)器溫度偏離校準(zhǔn)溫度點±2℃以內(nèi)，溫度變化每分鐘

不超過0.2℃時，開始讀數(shù)，讀數(shù)順序為：

標(biāo)準(zhǔn)被校1被校2…被校n

標(biāo)準(zhǔn)被校1被校2…被校n

如此完成一個循環(huán)，每次讀數(shù)不少于兩個循環(huán)。

7.2.3.5室溫～600℃表面鉑電阻溫度計的校準(zhǔn)

采用比較法，將被校表面鉑電阻溫度計與鉑電阻溫度計進(jìn)行比較。具體校準(zhǔn)步驟如下:

1)將鉑電阻溫度計插入高溫表面溫度源外置插孔中，鉑電阻溫度計測量端與插孔內(nèi)測

溫點處應(yīng)接觸良好，插孔出口縫隙用保溫材料堵嚴(yán)；

2)安裝表面鉑電阻溫度計至熱板表面；

3)調(diào)節(jié)高溫表面溫度源設(shè)定溫度，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)器溫度偏離校準(zhǔn)溫度點±2℃以內(nèi)，溫度變化

每分鐘不超過0.2℃時，開始讀數(shù)，讀數(shù)順序及讀數(shù)次數(shù)與7.2.3.3相同。

7.3數(shù)據(jù)處理

7.3.1被校表面鉑電阻溫度計在各校準(zhǔn)點示值誤差計算公式：

t=tb?ta（1）

'

ta=t+(RtRtp?Wt)(dWtdt)（2）

'

tb=t+(Rb?Ra)(dRbdt)（3）

式中：t—被校表面鉑電阻溫度計在校準(zhǔn)溫度點上的示值誤差，℃；

ta—表面溫度源實際溫度值，℃；

tb—被校表面鉑電阻溫度計的溫度示值，℃；

t'—標(biāo)稱溫度值，℃；

Rt—鉑電阻溫度計在被校溫度點測得的電阻值，Ω；

5

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Rtp—鉑電阻溫度計在水三相電測得的電阻值，Ω；

Wt—鉑電阻溫度計在被校溫度點分度表給出的電阻比；

-1

dWtdt—鉑電阻溫度計在被校溫度點分度表給出的電阻隨溫度的變化率，℃；

Rb—表面鉑電阻溫度計在被校溫度點測得的電阻值，Ω；

Ra—表面鉑電阻溫度計在被校溫度點分度表給出的電阻值，Ω；

dRbdt—表面鉑電阻溫度計在被校溫度點分度表給出的電阻隨溫度的變化率，Ω

/℃。

8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)

經(jīng)校準(zhǔn)的熱電偶出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書至少應(yīng)包括以下信息：

a)標(biāo)題“校準(zhǔn)證書”；

b）實驗室名稱和地址；

c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點（如果與實驗室的地址不同）；

d）證書的唯一性標(biāo)識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；

e）客戶的名稱和地址；

f）被校對象的描述和明確標(biāo)識；

g）進(jìn)行校準(zhǔn)的日期；

h)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；

i）本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；

j）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；

k）校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；

l）對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；

m)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；

n)校準(zhǔn)人和核驗人簽名；

o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效性的聲明；

p）未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。

9復(fù)校時間間隔

建議復(fù)校間隔時間為一年，，使用特別頻繁時應(yīng)適當(dāng)縮短。凡在使用過程中經(jīng)過修理、

更換重要器件等的一般需重新校準(zhǔn)。

6

JJF684－20XX

由于復(fù)校間隔時間的長短是由環(huán)境試驗設(shè)備的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等因

素所決定，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況確定復(fù)校時間間隔。

7

JJF684－20XX

附錄A

表面測溫杯的制作

用厚0.5mm的紫銅板做成一表面測溫杯，如圖A1所示。將表面測溫杯放入制冷恒槽

上取代原有的槽蓋，杯底面即為低溫表面溫度源。

圖A1表面測溫杯

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附錄B

表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)記錄參考格式

被校溫度計名稱被校溫度計型號

被校溫度計編號制造商

依據(jù)規(guī)范

標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號

編號有效期

絕緣電阻/MΩ標(biāo)準(zhǔn)器Rtp/Ω

標(biāo)稱溫標(biāo)準(zhǔn)器電阻

標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)/Ω被校溫度計讀數(shù)/Ω示值誤差/℃

度/℃比Wt

標(biāo)準(zhǔn)器

-1

dWt/dt/℃

平均值/Ω

標(biāo)稱溫標(biāo)準(zhǔn)器電

標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)/Ω被校溫度計讀數(shù)/Ω示值誤差/℃

度/℃阻比Wt

標(biāo)準(zhǔn)器

-1

dWt/dt/℃

平均值/Ω

標(biāo)稱溫標(biāo)準(zhǔn)器電

標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)/Ω被校溫度計讀數(shù)/Ω示值誤差/℃

度/℃阻比Wt

標(biāo)準(zhǔn)器

-1

dWt/dt/℃

平均值/Ω

環(huán)境溫度/℃相對濕度/%

校準(zhǔn)人核驗人

校準(zhǔn)日期校準(zhǔn)地點

9

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附錄C

表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)結(jié)果參考格式

校準(zhǔn)結(jié)果

1.絕緣電阻：

2.校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)

校準(zhǔn)結(jié)果擴(kuò)展不確定度

校準(zhǔn)溫度點/℃示值誤差/℃

U/℃（k=2）

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附錄D

表面鉑電阻溫度計校準(zhǔn)結(jié)果不確定度分析示例

D.1校準(zhǔn)方法

校準(zhǔn)表面鉑電阻溫度計時，將被校表面鉑電阻溫度計放在表面溫度源工作區(qū)中，采用

比較法進(jìn)行校準(zhǔn)。

校準(zhǔn)表面鉑電阻溫度計，讀數(shù)順序為標(biāo)準(zhǔn)→被檢1→被檢2→被檢3，然后再按相反的

順序回到標(biāo)準(zhǔn)，讀數(shù)4次，分別計算算數(shù)平均值，得到鉑電阻溫度計和被校表面鉑電阻溫

度計的實際電阻值，進(jìn)而得到其示值誤差。

D.2數(shù)學(xué)模型

被校表面鉑電阻溫度計在各校準(zhǔn)點示值誤差計算公式：

t=tb?taD.1

式中：t—被校表面鉑電阻溫度計在校準(zhǔn)溫度點上的示值誤差，℃；

ta—表面溫度源實際溫度值，℃；

tb—被校表面鉑電阻溫度計的溫度示值，℃；

D.3不確定度傳播率

t=(tb+t被重+t被電+t被分)?(ta+t標(biāo)+t標(biāo)電+t溫差+t均勻性+t波動性+t標(biāo)分)

t

式中：被重—被校表面鉑電阻溫度計重復(fù)性引入的影響量，℃；

t

被電—被校表面鉑電阻溫度計電測設(shè)備引入的影響量，℃；

t

被分—被校表面鉑電阻溫度計讀數(shù)誤差引入的影響量，℃；

t

標(biāo)—鉑電阻溫度計測量不確定度引入的影響量，℃；

t

標(biāo)電—鉑電阻溫度計電測設(shè)備引入的影響量，℃；

t

溫差—標(biāo)準(zhǔn)器測溫點與表面溫度源工作區(qū)溫度不一致引入的影響量，℃；

t

均勻性—表面溫度源溫場不均勻引入的影響量，℃；

t

波動性—表面溫度源溫場的波動引入的影響量，℃；

t

標(biāo)分—鉑電阻溫度計讀數(shù)誤差引入的影響量，℃。

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D.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

以Pt100表面鉑電阻溫度計在100℃下校準(zhǔn)為例，對表面鉑電阻溫度計示值誤差測量

結(jié)果的不確定度進(jìn)行評定，具體評定如下：

D.4.1輸入量tb的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

D.4.1.1被校表面鉑電阻溫度計重復(fù)性引入的不確定度分量t被重

表D.1測量重復(fù)性數(shù)據(jù)如下單位：(Ω)

序號12345678910

R100C138.10138.14138.16138.12138.09138.13138.17138.10138.13138.16

11213326211719253137

計算其實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差：n=10，由于測量結(jié)果是四次讀數(shù)的算數(shù)平均值，所以m=4

n

2

(xk?x)

s(x)=k=1=14.1m（合36mK）

m(n?1)

D.4.1.2被校表面鉑電阻溫度計電測設(shè)備的影響t被電

校準(zhǔn)表面鉑電阻溫度計時，采用的數(shù)字電壓表為KEITHLEY2010,根據(jù)其使用說明書，

以每年檢定一次計算，1kΩ檔最大示值誤差為±(50×10-6×測量值+2×10-3)×103mΩ,按均勻分

布可得：

?6?3

5010139.083+2103

u1.2=10m=5.2m（合13.2mK）

3

D.4.1.3被校表面鉑電阻溫度計讀數(shù)誤差的影響t被分

校準(zhǔn)表面鉑電阻溫度計采用的數(shù)字電壓表為KEITHLEY2010,根據(jù)其使用說明書，讀

數(shù)分辨力為0.01mΩ，按均勻分布計算

U(R被分)0.01m

u1.3===0.006m（合0.01mK）

33

由于被校表面鉑電阻溫度計讀數(shù)誤差引入的不確定度小于其重復(fù)性引入的不確定度，

所以忽略其讀數(shù)誤差引入的不確定度。

D.4.2輸入量ta的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

D.4.2.1鉑電阻溫度計測量不確定度的影響t標(biāo)

鉑電阻溫度計經(jīng)檢定合格，在有效期內(nèi)，其擴(kuò)展不確定度為：

100℃：U=5mK（k=2）

U(t標(biāo))10mK

u===5mK

2.1k2

D.4.2.2鉑電阻溫度計電測設(shè)備的影響t標(biāo)電

校準(zhǔn)表面鉑電阻溫度計時，采用的數(shù)字電壓表為KEITHLEY2010,根據(jù)其使用說明書，

以每年檢定一次計算，100Ω檔最大示值誤差為±(52×10-6×測量值+900×10-6)×103mΩ,按均

勻分布可得：

12

JJF684－20XX

?6?6

521034.771+900103

u2.2=10m=1.6m