雙金屬溫度計校準規(guī)范

JJF1908—20211雙金屬溫度計校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于測量范圍在(-80~500)℃內(nèi)的雙金屬溫度計的校準。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:JB/T8803—2015雙金屬溫度計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JB/T8803—2015界定的及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1可調(diào)角雙金屬溫度計adjustable-anglebimetallicthermometer可以調(diào)整指示裝置與檢測元件軸線之間角度(0°~90°)的雙金屬溫度計。[來源:JB/T8803—2015,3.1]3.2電接點雙金屬溫度計electricalswitchbimetallicthermometer一種帶電氣接觸裝置的雙金屬溫度計。[來源:JB/T8803—2015,3.2]4概述雙金屬溫度計是一種適合中、低溫測量的溫度儀表,它用膨脹系數(shù)不同的兩種純金屬片或合金片牢固結(jié)合在一起組成感溫元件,一般繞制成螺旋形,其一端固定,另一端(自由端)裝有指針。當溫度變化時,感溫元件曲率發(fā)生變化,自由端旋轉(zhuǎn),帶動指針在度盤上指示出溫度數(shù)值。雙金屬溫度計感溫元件的外部裝有保護套管,且標度盤呈圓形,其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1雙金屬溫度計典型結(jié)構(gòu)示意圖JJF1908—20212雙金屬溫度計按主要功能分為普通指示型和電接點型;按指示裝置與感溫元件的連接位置分為角型(軸向型)、直型(徑向型)和可調(diào)角型,各結(jié)構(gòu)示意圖分別見圖2、圖3和圖4。圖2角型(軸向型)雙金屬溫度計圖3直型(徑向型)雙金屬溫度計圖4可調(diào)角型雙金屬溫度計5計量特性5.1示值誤差雙金屬溫度計的最大允許誤差由準確度等級和量程決定,應符合表1的規(guī)定。表1雙金屬溫度計的最大允許誤差準確度等級1.01.52.02.54.0最大允許誤差±1.0%FS±1.5%FS±2.0%FS±2.5%FS±4.0%FS注:FS—雙金屬溫度計的量程,℃。5.2角度調(diào)整誤差可調(diào)角雙金屬溫度計因角度調(diào)整引起的示值變化應不超過其量程的1.0%。5.3設(shè)定點誤差電接點雙金屬溫度計的設(shè)定點誤差應不超過最大允許誤差的1.5倍。5.4切換差電接點雙金屬溫度計的切換差應不大于最大允許誤差絕對值的1.5倍。5.5絕緣電阻在環(huán)境溫度為(15~35)℃,相對濕度≤85%的條件下,電接點雙金屬溫度計的輸出端子與接地端子(或外殼)之間及各輸出端子之間的絕緣電阻應不小于表2的規(guī)定值。JJF1908—20213表2絕緣電阻要求額定電壓直流試驗電壓V絕緣電阻MΩ24VDC1007220VAC50020注:以上所有指標不用于合格性判定,僅供參考。6校準條件6.1環(huán)境條件溫度:(15~35)℃,相對濕度≤85%;環(huán)境條件應同時滿足標準設(shè)備使用的相關(guān)要求。6.2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3中參考選擇。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U標)配能小,以滿足校準工作的要求。序號設(shè)備名稱技術(shù)要求備注1標準水銀溫度計測量范圍:(-60~300)℃也可用擴展不確定度滿足要求的其他測量標準2標準鉑電阻溫度計二等及以上,測量范圍:(-196~660.323)℃3電測設(shè)備準確度等級不低于0.02級,分辨力不低于1mΩ套電測儀表4恒溫槽溫度范圍℃溫度均勻性℃溫度波動性℃/10min也可使用滿足要求的其他恒溫設(shè)備工作區(qū)域水平溫差工作區(qū)域最大溫差-80~00.150.300.100~950.050.100.1095~3000.100.200.10300~5000.200.400.505絕緣電阻表額定電壓為100V或500V,10級 7校準項目和校準方法7.1校準、檢查項目a)檢查項目:外觀、絕緣電阻;JJF1908—20214b)校準項目:示值誤差、角度調(diào)整誤差、設(shè)定點誤差、切換差。注:1根據(jù)被校雙金屬溫度計的功能和客戶要求選擇校準、檢查項目。2角度調(diào)整誤差適用于可調(diào)角雙金屬溫度計的校準。3絕緣電阻、設(shè)定點誤差和切換差適用于電接點雙金屬溫度計的檢查和校準。7.2校準方法7.2.1外觀檢查目測檢查,雙金屬溫度計應符合以下要求:a)標度盤上的刻度、數(shù)字和其他標識應完整、準確,不得有妨礙讀數(shù)的缺陷或損傷;各部件裝配牢固可靠,不應影響正常使用。b)電接點雙金屬溫度計應在標度盤或外殼上標明接點額定功率、接點最高工作電壓(交流或直流)、最大工作電流和接地端子標志“”。7.2.2絕緣電阻檢查用滿足要求的絕緣電阻表,分別測量電接點雙金屬溫度計的輸出端子之間、輸出端子與接地端子(或外殼)之間的絕緣電阻,應滿足表2的要求。7.2.3示值誤差的校準7.2.3.1校準點的選擇雙金屬溫度計的校準點一般不應少于3個,應均勻分布在整個測量范圍上,且包括上限和下限溫度點。帶有負溫區(qū)的雙金屬溫度計,校準點還應包括0℃。也可根據(jù)用戶需要選擇校準點。7.2.3.2校準方法雙金屬溫度計示值誤差校準時,在正、反兩個行程分別向上限或下限方向進行,一般先按照校準點的下限、中間和上限溫度點的順序逐點進行,再進行反行程的校準。測量范圍的上限、下限溫度點只進行正行程或反行程的單行程校準?？烧{(diào)角雙金屬溫度計示值誤差的校準應在軸向位置上完成。電接點雙金屬溫度計進行示值誤差校準時,應將其上限、下限接點設(shè)定指針分別置于上、下限刻度線以外的位置。正行程校準時,將標準溫度計和被校雙金屬溫度計按規(guī)定的浸沒深度插入恒溫槽內(nèi),待示值穩(wěn)定后開始讀數(shù),分別記下標準溫度計和被校雙金屬溫度計的示值。讀數(shù)時,恒溫槽偏離校準點溫度不得超過±0.5℃(以標準溫度計為準)。在讀取被校雙金屬溫度計示值時,視線應垂直于標度盤,并估讀到分度值的1/10。讀數(shù)過程中,恒溫槽溫度變化應符合表3規(guī)定的溫度波動性的要求。用同樣的方法,進行反行程示值誤差的校準。分別記下反行程校準中標準溫度計和被校雙金屬溫度計的示值。7.2.4角度調(diào)整誤差的校準在室溫下進行角度調(diào)整誤差的校準?？烧{(diào)角雙金屬溫度計從軸向(或徑向)位置調(diào)整到徑向(或軸向)位置,記錄該過程中溫度計示值的最大變化量,即為角度調(diào)整誤差。57.2.5設(shè)定點誤差的校準可在一個設(shè)定點上進行電接點雙金屬溫度計設(shè)定點誤差的校準,該設(shè)定點應在測量范圍50%附近的長刻度線上。也可根據(jù)用戶的需要進行選擇。將標準溫度計和被校雙金屬溫度計插入恒溫槽內(nèi),并將被校雙金屬溫度計的接點端子與通斷測量裝置正確連接。將恒溫槽控溫至設(shè)定點附近,待標準溫度計和被校雙金屬溫度計示值穩(wěn)定后,以不大于0.6℃/min的速率改變恒溫槽溫度,使接點產(chǎn)生接通或斷開的切換動作。在動作瞬間,記錄標準溫度計的示值,即為接點在正行程中的上切換值或在反行程中的下切換值。7.2.6切換差的校準電接點雙金屬溫度計切換差的校準與設(shè)定點誤差的校準同時進行。在同一設(shè)定點上,上切換值與下切換值之差的絕對值即為切換差。7.3數(shù)據(jù)處理7.3.1示值誤差的計算按公式(1)分別計算雙金屬溫度計在各校準點上的正、反行程中的示值誤差。式中:Δt=t-t0(1)Δt—各校準點上,被校雙金屬溫度計正、反行程中的示值誤差,℃;t—各校準點上,被校雙金屬溫度計正、反行程中的示值,℃;t0———各校準點上,恒溫槽的實際溫度,℃。若以標準水銀溫度計為標準器,則t=tt=ts+A(2)ts———各校準點上,標準水銀溫度計的示值,℃;A———各校準點上,標準水銀溫度計的修正值,℃。若以標準鉑電阻溫度計為標準器,則t=t1+(3)式中:Wt1—溫度t1時標準鉑電阻溫度計的電阻比;(dWt/dt)t1———溫度t1時標準鉑電阻溫度計的電阻比變化率,℃-1;Wt0—溫度t0時標準鉑電阻溫度計的電阻比Rt0/Rtp。其中:Rt0—溫度t0時標準鉑電阻溫度計的電阻值,Ω;Rt———標準鉑電阻溫度計水三相點的電阻值,Ω。p7.3.2設(shè)定點誤差Δt=tΔt=t-t(4)JJF1908—20216Δtsd———電接點雙金屬溫度計的設(shè)定溫度值,℃;tsd———電接點雙金屬溫度計的設(shè)定點誤差,℃;tm———電接點雙金屬溫度計的切換中值,℃。式中:tm=(tsq+txq)/2(5)tsq———電接點雙金屬溫度計的上切換值,℃;txq———電接點雙金屬溫度計的下切換值,℃。8校準結(jié)果表達校準結(jié)果應在校準證書上反映。校準證書應至少包括以下信息: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)果的有效性和應用有關(guān)時,應說明被校對象的接收h)如果與校準結(jié)果的有效性和應用有關(guān)時,應對被校樣品的抽樣程序進行說明;i)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)范的偏離的說明;n)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識;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”中應包括標準器的名稱、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?！靶式Y(jié)果及其測量不確定度的說明”中應給出每個被校點對應的測量結(jié)果以及相應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。9復校時間間隔由于復校時間間隔由雙金屬溫度計的使用情況、本身質(zhì)量等諸多因素決定,因此,送校單位可根據(jù)實際情況自主決定復校時間間隔。建議雙金屬溫度計的復校時間間隔為1年。JJF1908—20217附錄A校準記錄參考格式測量標準信息儀器名稱規(guī)格型號出廠編號不確定度/準確度等級/最大允許誤差溯源證書號溯源機構(gòu)有效日期校準依據(jù):校準地點:證書編號:出廠編號:測量范圍:規(guī)格型號:分度值:準確度等級:生產(chǎn)單位:環(huán)境溫度:℃送檢單位:環(huán)境相對濕度:%外觀檢查:絕緣電阻檢查:MΩ示值誤差的校準:校準點℃標準器示值℃/Ω被校示值℃示值誤差℃U(k=2)℃正行程反行程正行程反行程正行程反行程角度調(diào)整誤差的校準:軸向位置示值:℃;最大偏差位置示值:℃;角度調(diào)整誤差(軸向調(diào)整至徑向)℃設(shè)定點誤差的校準:設(shè)定點溫度℃上切換值℃/Ω下切換值℃/Ω設(shè)定點誤差℃切換差℃測得值U(k=2)測得值U(k=2)校準員:核驗員:校準日期:8附錄B校準證書結(jié)果內(nèi)頁參考格式校準結(jié)果B.1外觀檢查:B.2絕緣電阻:B.3角度調(diào)整誤差(軸向調(diào)整至徑向):B.4示值誤差校準點℃示值誤差℃U(k=2)℃正行程反行程B.5設(shè)定點誤差和切換差設(shè)定點溫度℃設(shè)定點誤差℃切換差℃測得值U(k=2)測得值U(k=2)以下空白JJF1908—20219附錄C雙金屬溫度計示值誤差不確定度評定示例C.1校準方法概述被校準雙金屬溫度計的測量范圍為(0~300)℃,準確度等級為1.5級,分度值為5.0℃。依據(jù)本規(guī)范中示值誤差的方法,將標準水銀溫度計和被校雙金屬溫度計同時置于恒溫槽中,采用比較法進行校準。以300℃校準點為例進行不確定度分析。C.2測量模型式中:Δt=t-(ts+A)(C.1)Δt———雙金屬溫度計在300℃的示值誤差,℃;ts———標準水銀溫度計的示值,℃;C.3靈敏系數(shù)C.4標準不確定度評定C.4.1輸入量t引入的標準不確定度C.4.1.1被校雙金屬溫度計的示值估讀引入的標準不確定度u1(t)由于雙金屬溫度計的示值估讀到其分度值的1/10,即為0.5℃,區(qū)間半寬為0.25℃,按均勻分布處理,包含因子k=3,則C.4.1.2被校雙金屬溫度計1量(t.的.度u2(t)對三支測量范圍為(0~300)℃、分度值為5.0℃的雙金屬溫度計在300℃溫度點進行10次重復性測量(均在正行程上進行),得到三組示值誤差數(shù)據(jù),然后分別對每組計算實驗標準偏差分別為:合并樣本標準偏差為s=0.12℃,s2=0.10℃,s3=0.10℃C.4.2輸入量ts引入的標準不確定度C.4.2.1恒溫槽溫度波動性引入的標準不確定度u1(ts)JJF1908—202110300℃時恒溫槽的溫度波動性不超過0.10℃/10min,區(qū)間半寬為0.05℃,按均勻分布處理,包含因子k=3,則300℃時恒溫槽的溫度均勻性不超過0.20℃,區(qū)間半寬為0.10℃,按均勻分布處理,包含因子k=3,則(ts)標準水銀溫度計示值應估讀到分度值的1/10,即0.01℃,區(qū)間半寬為0.005℃,按均勻分布處理,包含因子k=3,則.。005℃/3=0.003℃C.4.3輸入量A引入的標準不確定度C.4.3.1標準水銀溫度計修正值引入的標準不確定度u1(A)由標準水銀溫度計的不確定度分析報告可知,300℃時標準水銀溫度計示值修正值的擴展不確定度為U=0.06℃(k=2),則u1(A)=0.06℃/2=0.03℃C.4.3.2標準水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正引入的標準不確定度u2(A)標準水銀溫度計在周期內(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,包含因子k=3,則u2(A)=0.06℃/3=0.04℃C.5合成標準不確定度標準不確定度匯總見表C.1。C.1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)t被校雙金屬溫度計示值估讀u1(t)0.151被校雙金屬溫度計測量重復性u2(t)0.11ts恒溫槽溫度波動性u1(ts)0.03-1恒溫槽溫度均勻性u2(ts)0.06A標準水銀溫度計修正值u1(A)0.03-1標準水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正u2(A)0.04以上各項標準不確定度互不相關(guān),則合成標準不確定度為:uc=c12[u(t)+u(t)]+c22[u(ts)+u(ts)]+c32[u(A)+u(A)]=0.21℃JJF1908—202111C.6擴展不確定度取包含因子k=2,則擴展不=u:c=0.5℃附錄D電接點雙金屬溫度計設(shè)定點誤差不確定度評定示例D.1校準方法概述被校電接點雙金屬溫度計的測量范圍為(0~150)℃,準確度等級為1.5級,分度值為2.0℃。依據(jù)本規(guī)范中設(shè)定點誤差的校準方法,將標準鉑電阻溫度計和被校電接點雙金屬溫度計置于恒溫槽內(nèi),采用比較法進行校準。以100℃校準點為例進行不確定度分析。D.2測量模型-t(D.1)Δtsd———電接點雙金屬溫度計的設(shè)定點誤差,℃;tm———電接點雙金屬溫度計的切換中值,℃;tsd———電接點雙金屬溫度計的設(shè)定溫度值,℃。D.3靈敏系數(shù)D.4標準不確定度評定D.4.1輸入量tm引入的標準不確定度D.4.1.1被校電接點雙金屬溫度計測量重復性引入的標準不確定度u1(tm)在重復性條件下對設(shè)定點誤差進行10次測量,計算切換中值分別為(單位為℃):99.65、99.78、99.72、99.56、99.57、99.61、99.59、99.63、99.76、99.68,平均值為99.66℃,單次測量的實驗標準偏差為:s=0.08℃。平時校準測量一次,則D.4.1.2由標準鉑電阻溫度計的1)s.準不確定度u2(tm)標準鉑電阻溫度計在檢定周期內(nèi)的穩(wěn)定性,100℃時不超過0.014℃,按均勻分布處理,包含因子k=3,則D.4.1.3標準