數(shù)字溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范

JJG（蘇）××××-××××PAGE16數(shù)字溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于測量范圍為（-196～1200）℃的數(shù)字溫度計(jì)（以下簡稱溫度計(jì)）的校準(zhǔn)。其他指示式溫度計(jì)也可參照本規(guī)范執(zhí)行。引用文件JJG160-2007標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)檢定規(guī)程JJF1366-2012溫度數(shù)據(jù)采集儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF1379-2012熱敏電阻測溫儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF1637-2017廉金屬熱電偶校準(zhǔn)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。概述數(shù)字溫度計(jì)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(diǎn)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。計(jì)量特性溫度計(jì)示值誤差有以下兩種表示形式。與被測溫度計(jì)量程（FS）和準(zhǔn)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，℃。直接以被測量值表示見公式（2）：△=±K（2）式中：K—允許的示值誤差限，℃。在環(huán)境溫度為15℃～35℃，相對濕度不大于85%時(shí)，溫度計(jì)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(jì)不進(jìn)行此項(xiàng)目的校準(zhǔn)。校準(zhǔn)條件環(huán)境溫度：10℃～35℃；相對濕度：≤85%環(huán)境條件應(yīng)同時(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備使用的相關(guān)要求。5.2標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備校準(zhǔn)所需的標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)時(shí)由標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備引入的擴(kuò)展不確定U（k=2）應(yīng)盡可能小，以滿足校準(zhǔn)工作的需求。表1測量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求序號測量標(biāo)準(zhǔn)名稱測量范圍技術(shù)要求備注1標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)（-189.3442～419.527）℃一等二等被校溫度計(jì)最大允許誤差優(yōu)于±0.025℃需使用一等標(biāo)準(zhǔn)2標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶（300～1200）℃二等—3高精密數(shù)字溫度計(jì)（-198～420）℃MPE:±0.025℃—注：也可使用不確定度滿足要求的其他測量標(biāo)準(zhǔn)。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1電測設(shè)備相對誤差不大于2×10-5與標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻配套使用也可使用滿足要求的其他電測設(shè)備準(zhǔn)確度等級不低于0.02級與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶配套使用表2（續(xù)）序號設(shè)備名稱技術(shù)要求用途備注2恒溫設(shè)備恒溫槽：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）℃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—3液氮比較槽溫度波動性≤5mK/10min孔間溫差≤2mK4熱電偶檢定爐溫度范圍：（300～1200）℃有效工作區(qū)域軸向30mm內(nèi)，任意兩點(diǎn)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(diǎn)的溫差絕對值不大于0.25℃5干體式溫度校準(zhǔn)器溫度范圍：（-100～1200）℃均勻性≤0.5℃波動度≤0.2℃/10min6水三相點(diǎn)瓶U=1mK，k=2測量標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)Rtp值7零度恒溫器恒溫腔深度應(yīng)不小于200mm，工作區(qū)域溫度變化為（0±0.1）℃為參考端提供0℃的恒溫場8補(bǔ)償導(dǎo)線允許誤差:±0.2℃將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的信號輸出引至參考端恒溫器9絕緣電阻表直流500V10級測量使用交流電源的溫度計(jì)注：也可使用滿足要求的其他設(shè)備校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.1校準(zhǔn)、檢查項(xiàng)目檢查項(xiàng)目：外觀、絕緣電阻；校準(zhǔn)項(xiàng)目：示值誤差。6.2校準(zhǔn)方法6.2.1外觀檢查目測檢查，溫度計(jì)應(yīng)符合以下要求：a）溫度計(jì)應(yīng)標(biāo)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(jì)數(shù)字顯示應(yīng)清晰、無缺筆畫，小數(shù)點(diǎn)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(zhǔn)確識別，機(jī)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(jì)，需要進(jìn)行此項(xiàng)目的校準(zhǔn)。溫度計(jì)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(jì)的電源端子與外殼、電源端子與傳感器之間進(jìn)行試驗(yàn)。6.2.3示值誤差的校準(zhǔn)校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)均勻分布在整個(gè)測量范圍上，原則上應(yīng)包括上限值和下限值，不少于3個(gè)點(diǎn)。也可以根據(jù)客戶需要選擇校準(zhǔn)點(diǎn)。校準(zhǔn)方法。（a）使用恒溫設(shè)備校準(zhǔn)的方法：將被校溫度計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)放入恒溫設(shè)備的有效區(qū)域內(nèi)（被校與測量標(biāo)準(zhǔn)盡可能靠近），恒溫設(shè)備偏離校準(zhǔn)點(diǎn)溫度不得超過±0.2℃（以標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)為準(zhǔn)），待示值穩(wěn)定后，按標(biāo)準(zhǔn)→被?！恍！鷺?biāo)準(zhǔn)的順序，讀取兩個(gè)循環(huán)的數(shù)據(jù)，取4次讀數(shù)平均值計(jì)算溫度計(jì)示值誤差。（b）使用熱電偶檢定爐和干體式溫度校準(zhǔn)器校準(zhǔn)的方法：使用熱電偶檢定爐，將標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶套上保護(hù)管，與被校溫度計(jì)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(zhǔn)器，將標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶與被校溫度計(jì)傳感器置于恒溫塊內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶應(yīng)連接相對應(yīng)分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線，補(bǔ)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(zhǔn)器偏離校準(zhǔn)點(diǎn)溫度在±2℃以內(nèi)、溫度變化每分鐘不超過0.2℃（以標(biāo)準(zhǔn)熱電偶為準(zhǔn)），待示值穩(wěn)定后，按6.2.3.2（a）相同的方法讀數(shù)。使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)，整個(gè)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(jì)算溫度計(jì)示值誤差按公式（3）計(jì)算△t=t-t0（3）式中：△t——被校溫度計(jì)的示值誤差，℃。t——被校溫度計(jì)示值平均值，℃。t0——標(biāo)準(zhǔn)儀器實(shí)際溫度平均值，℃。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映，校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包含以下信息：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)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同）；d）證書的唯一性標(biāo)識（如編號），頁碼及總頁數(shù)的標(biāo)識；e）客戶名稱和地址；f）被校對象的描述和明確標(biāo)識；g）校準(zhǔn)日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h）如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；i）對校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；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)環(huán)境的描述；l）校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；m）對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離和說明；n）校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；p）未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。其中，“本次校準(zhǔn)所用的測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效說明”中應(yīng)包含標(biāo)準(zhǔn)器的名稱、型號規(guī)格、測量范圍及不確定度（或準(zhǔn)確度等級、最大允許誤差）、有效日期等說明。“校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明”中應(yīng)給出每個(gè)被校點(diǎn)對應(yīng)的測量結(jié)果以及相應(yīng)的擴(kuò)展不確定度和包含因子，如各被校點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度相差不大，可以取最大的代替。8復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔由溫度計(jì)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(shí)際情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。建議溫度計(jì)的復(fù)校時(shí)間間隔為1年。

附錄A數(shù)字溫度計(jì)校準(zhǔn)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(zhǔn)所使用的技術(shù)依據(jù)：技術(shù)依據(jù)校準(zhǔn)所使用的主要計(jì)量器具：名稱型號/規(guī)格不確定度或準(zhǔn)確的等級或最大允許誤差儀器編號檢/校單位證書號有效期校準(zhǔn)地點(diǎn)、環(huán)境條件:地點(diǎn)：溫度：℃相對濕度：%觀察結(jié)果、數(shù)據(jù)及計(jì)算處理：單位：標(biāo)準(zhǔn)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℃℃℃℃℃℃℃℃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(zhǔn)時(shí)間：年月日建議復(fù)校時(shí)間間隔：校準(zhǔn)員：核驗(yàn)員：附錄B數(shù)字溫度計(jì)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(jì)，分辨力為0.001℃，測溫范圍為（-198～420）℃，采用一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)作為測量標(biāo)準(zhǔn)，評定溫度計(jì)在校準(zhǔn)點(diǎn)300℃時(shí)示值誤差的不確定度。B.2測量模型?t=t?式中：?tt——被校溫度計(jì)的示值平均值，℃。t0B.3靈敏系數(shù)ccB.4方差公式uB.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源輸入量t引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定u輸入量t引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ut由以下2a）溫度計(jì)測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utb）溫度計(jì)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ut輸入量t0引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u輸入量t0引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ut0一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)量值溯源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ut一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)穩(wěn)定性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc）電測設(shè)備測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utd）一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)水三相點(diǎn)電阻值變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ute）恒溫槽溫度場均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utB.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定輸入量t引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u溫度計(jì)測量重復(fù)性引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u溫度計(jì)的短期不穩(wěn)定性和恒溫槽的溫度變化等都會引起溫度計(jì)的示值不重復(fù)，采用A類方法評定。對溫度計(jì)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(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.0014℃，溫度計(jì)在實(shí)際測量中，以4次測量值的平均值為測量結(jié)果，所以u表B.1重復(fù)測量數(shù)據(jù)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溫度計(jì)分辯力引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u溫度計(jì)在300℃點(diǎn)上的分辨力為0.001℃，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u被校溫度計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utu輸入量t0引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)量值溯源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uut01由一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的量值溯源引入，300℃時(shí)一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的不確定度為U=2.8mK，ku一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)穩(wěn)定性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)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(jì)為正態(tài)分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB.6.2.3電測設(shè)備測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u用1594A超級測溫儀作為電測儀器，其最大誤差為±4×10-6RD，300℃時(shí)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)標(biāo)稱值為53.84Ω，采用B類評定方法，估計(jì)為均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB.6.2.4一標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)水三相點(diǎn)電阻值變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u按標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)檢定規(guī)程要求，水三相點(diǎn)變化不大于3mK，使用鉑電阻溫度計(jì)前要測量水三相點(diǎn)值，并使用新測量值進(jìn)行計(jì)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(jì)為均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB.6.2.5恒溫槽溫度場均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u恒溫槽在300℃時(shí)，均勻性為0.01℃，采用B類評定方法，估計(jì)為均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB.6.2.6以上各分量彼此相互獨(dú)立，則uB.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總見表B.2表B.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表輸入量不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度符號標(biāo)準(zhǔn)不確定度/mK靈敏系數(shù)t被校溫度計(jì)重復(fù)性引入u0.71被校溫度計(jì)分辨力引入u0.29t標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻量值溯源引入u1.4-1標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)穩(wěn)定性引入u2.71電測設(shè)備引入u1.24標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻水三相點(diǎn)阻值變化引入u0.87恒溫槽不均勻性引入u2.9以上各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度互不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB.8擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為U=2×4.52=9.04mK=0.00904℃≈0.009℃

附錄C數(shù)字溫度計(jì)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(jì)，分辨力為0.1℃，測溫范圍為（-50～1200）℃，采用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶作為測量標(biāo)準(zhǔn)，評定溫度計(jì)在校準(zhǔn)點(diǎn)800℃時(shí)示值誤差的不確定度。C.2測量模型?t=t?式中：?tt——被校溫度計(jì)的示值平均值，℃。t0C.3靈敏系數(shù)ccC.4方差公式uC.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源C.5.1輸入量t引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u輸入量t引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ut由以下2a）溫度計(jì)測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utb）溫度計(jì)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utC.5.2輸入量t0引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u輸入量t0引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ut0a）二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶量值溯源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utb）電測設(shè)備測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc）恒溫爐均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utd）恒溫爐波動性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ute）熱電偶參考端溫差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utC.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定C.6.1輸入量t引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC.6.1.1溫度計(jì)測量重復(fù)性引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u溫度計(jì)的短期不穩(wěn)定性和恒溫爐的溫度變化等都會引起溫度計(jì)示值的不重復(fù)，采用A類方法評定。對溫度計(jì)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(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.063℃，溫度計(jì)在實(shí)際測量中，以4次測量值的平均值作為測量結(jié)果，則u表C.1重復(fù)測量數(shù)據(jù)次數(shù)12345被校示值799.5799.5799.6799.5799.5次數(shù)678910被校示值799.4799.5799.5799.6799.6C.6.1.2溫度計(jì)分辯力引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u溫度計(jì)在800℃點(diǎn)上的分辨力為0.1℃，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u被校溫度計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度utuC.6.2輸入量t0引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度C.6.2.1二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶量值溯源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶上級部門校準(zhǔn)證書所引入的不確定度為0.6℃，k=2，則uC.6.2.2電測設(shè)備測量誤