JJF 2188-2025 冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)規(guī)范

中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范5冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)規(guī)范s8發(fā)布 8實(shí)施國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局 發(fā)布5冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)規(guī)范rs

5歸 口 單 位:全國溫度計(jì)量技術(shù)委員主要起草單位:山東省計(jì)量科學(xué)研究院中國計(jì)量科學(xué)研究院參加起草單位:貴州省計(jì)量測(cè)試院泰安磐然測(cè)控科技有限公司深圳市艾依康儀器儀表科技有限公司本規(guī)范委托全國溫度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:李 穎山東省計(jì)量科學(xué)研究院)鄭 瑋中國計(jì)量科學(xué)研究院)梁興忠山東省計(jì)量科學(xué)研究院)湯 磊中國計(jì)量科學(xué)研究院)參加起草人:肖小庭貴州省計(jì)量測(cè)試院)徐震震泰安磐然測(cè)控科技有限公司)潘若宇深圳市艾依康儀器儀表科技有限公司)目 錄引言………………………

Ⅱ)1范圍……………………2引用文件………………3術(shù)語和定義……………4概述……………………5計(jì)量特性………………1溫度波動(dòng)性…………2孔底溫度……………3孔間溫差……………6校準(zhǔn)條件………………1環(huán)境條件……………2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備………………7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法…………………1校準(zhǔn)項(xiàng)目……………

1)1)1)1)2)2)2)2)2)2)2)3)3)2絕緣電阻 …………

3)3校準(zhǔn)前準(zhǔn)備…………4校準(zhǔn)方法……………5數(shù)據(jù)處理……………8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………9復(fù)校時(shí)間間隔…………

3)3)4)5)6)附錄A 冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)記錄參考格式………………

7)附錄B 冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式…………

8)附錄C 冰點(diǎn)恒溫器孔底溫度測(cè)量不確定度評(píng)定示例………………

9)Ⅰ引言1通用計(jì)量術(shù)語及定義0國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則2測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。Ⅱ冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于插孔深度不小于0m熱電偶參考端補(bǔ)償用的冰點(diǎn)恒溫器的校準(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用了下列文件:7溫度計(jì)量名詞術(shù)語及定義0恒溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范0干體式溫度校準(zhǔn)器校準(zhǔn)方法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。術(shù)語和定義7界定的及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。冰點(diǎn)恒溫器t為熱電偶參考端提供0℃溫度環(huán)境的控溫恒溫設(shè)備。穩(wěn)定狀態(tài)e 。冰點(diǎn)恒溫器插孔底部溫度變化量達(dá)到設(shè)備本身性能指標(biāo)要求時(shí)的狀態(tài)溫度波動(dòng)性y穩(wěn)定狀態(tài)下,一定時(shí)間間隔內(nèi),冰點(diǎn)恒溫器插孔底部的溫度變化量。孔底溫度 e穩(wěn)定狀態(tài)下,冰點(diǎn)恒溫器插孔底部的溫度?？组g溫差s穩(wěn)定狀態(tài)下,冰點(diǎn)恒溫器各插孔底部之間的最大溫度差。概述冰點(diǎn)恒溫器是一種內(nèi)置工作腔的制冷恒溫設(shè)備,主要用于為熱電偶參考端提供穩(wěn)定的0℃恒溫環(huán)境。冰點(diǎn)恒溫器通常采用半導(dǎo)體制冷

,內(nèi)置金屬材質(zhì)的均溫塊,

均溫塊的上端制作有若干深孔作為工作腔,使用時(shí)需在工作腔放置與之配合的玻璃管,同時(shí)在玻璃管內(nèi)注入適量酒精,熱電偶參考端應(yīng)插入玻璃管最底部。若工作腔內(nèi)壁已做絕緣處理,也可不用玻璃管,直接注入適量酒精。冰點(diǎn)恒溫器的工作原理框圖如圖1所示。1計(jì)量特性溫度波動(dòng)性

圖1冰點(diǎn)恒溫器的工作原理框圖用于標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和貴金屬熱電偶參考端補(bǔ)償?shù)谋c(diǎn)恒溫器溫度波動(dòng)性應(yīng)不超過,用于標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和貴金屬熱電偶參考端補(bǔ)償?shù)谋c(diǎn)恒溫器溫度波動(dòng)性應(yīng)不超過20。 , / 。其他冰點(diǎn)恒溫器孔底溫度

溫度波動(dòng)性應(yīng)不超過4℃0n用于標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和貴金屬熱電偶參考端補(bǔ)償?shù)谋c(diǎn)恒溫器相對(duì)于冰點(diǎn)的最大允許,用于標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和貴金屬熱電偶參考端補(bǔ)償?shù)谋c(diǎn)恒溫器相對(duì)于冰點(diǎn)的最大允許誤差為5℃。其他冰點(diǎn)恒溫器,孔間溫差

相對(duì)于冰點(diǎn)的最大允許誤差為0℃。。: , 冰點(diǎn)恒溫器孔間溫差應(yīng)不超過5: , 注 以上指標(biāo)不作為合格性判定 僅供參考校準(zhǔn)條件環(huán)境條件溫度8℃8℃。相對(duì)濕度:5。校準(zhǔn)過程應(yīng)無影響冰點(diǎn)恒溫器正常工作的氣流擾動(dòng)和外部電磁場(chǎng)干擾。應(yīng)滿足電測(cè)儀表使用的環(huán)境要求。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備校準(zhǔn)所需的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備可以從表1中參考選擇,設(shè)備。2

也可使用滿足要求的其他表1測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備技術(shù)要求序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)要求備注1水三相點(diǎn)瓶及其凍制保存裝置復(fù)現(xiàn)性不大于0K提供水三相點(diǎn)溫度2鉑電阻溫度計(jì)A級(jí),四線制軟線連接,防水;傳感器封裝尺寸:直徑不大于5,長(zhǎng)度不大于;數(shù)量不少于被校準(zhǔn)冰點(diǎn)恒溫器插孔數(shù)量3電測(cè)儀表1級(jí),分辨力不低于1Ω也可選用滿足準(zhǔn)確度等級(jí)的溫度顯示電測(cè)儀表4低電勢(shì)轉(zhuǎn)換開關(guān)雜散熱電動(dòng)勢(shì)V若電測(cè)儀表不具備換向功能,轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)具有換向功能5絕緣電阻表直流電壓00級(jí)—校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目冰點(diǎn)恒溫器的校準(zhǔn)項(xiàng)目包括溫度波動(dòng)性、孔底溫度、孔間溫差。絕緣電阻使用絕緣電阻表測(cè)量冰點(diǎn)恒溫器電源輸入端子與外殼之間的絕緣電阻,

應(yīng)不小于0。對(duì)于無須玻璃管的冰點(diǎn)恒溫器

選擇任意兩插孔,

插孔內(nèi)注入適量酒精將多股銅導(dǎo)線插入插孔底部,使用絕緣電阻表測(cè)量其間的絕緣電阻,應(yīng)不小于0。校準(zhǔn)前準(zhǔn)備校準(zhǔn)前開啟電測(cè)儀表電源進(jìn)行預(yù)熱,明書的相應(yīng)要求。

預(yù)熱時(shí)間至少0n或滿足電測(cè)儀表使用說在工作腔放置與之配合的玻璃管,并在管內(nèi)注入適量酒精若工作腔內(nèi)壁已做絕緣處理,也可不用玻璃管,直接注入酒精。使冰點(diǎn)恒溫器處于穩(wěn)定狀態(tài)。校準(zhǔn)方法鉑電阻溫度計(jì)校準(zhǔn)將鉑電阻溫度計(jì)插入凍制好的水三相點(diǎn)瓶中進(jìn)行校準(zhǔn),

根據(jù)公式

)

計(jì)算得到其0℃時(shí)的電阻值R0℃。( )

(/) ()式中:

0℃

i1℃×Rt0 1i0℃) 鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值;i i支鉑電阻溫度計(jì)在水三相點(diǎn)時(shí)電阻讀數(shù)的平均值;30 在0℃時(shí),電阻值對(duì)溫度的變化率℃。如電測(cè)儀表直接顯示溫度,則計(jì)算得到其0℃時(shí)溫度示值t0℃。校準(zhǔn)完畢后,將鉑電阻溫度計(jì)逐支放入插孔底部,使之盡量保持與底部貼合,插孔如圖2所示以1孔為例,并明確各插孔編號(hào)。溫度波動(dòng)性

俯視圖圖2插孔示意圖, ,待冰點(diǎn)恒溫器達(dá)到并保持穩(wěn)定狀態(tài)0n后 記錄1插孔鉑電阻溫度計(jì)的顯示值記錄間隔1,共記錄1次。其最大值與最小值的差為溫度波動(dòng)性。孔底溫度記錄全部插孔中鉑電阻溫度計(jì)的顯示值→…→…1

,測(cè)量順序如下:待電測(cè)儀表示值穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)。如電測(cè)儀表不具有電流換向功能,測(cè)量時(shí)轉(zhuǎn)換開關(guān)需換向。共循環(huán)4次。孔間溫差孔間溫差的校準(zhǔn)與孔底溫度的校準(zhǔn)同時(shí)進(jìn)行。數(shù)據(jù)處理溫度波動(dòng)性式中:

xn )v 溫度波動(dòng)性℃;測(cè)量溫度波動(dòng)性時(shí),放入第1個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)測(cè)得的最大溫n

度值℃;—測(cè)量溫度波動(dòng)性時(shí)—

放入第1個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)測(cè)得的最小溫度值℃。當(dāng)電測(cè)儀表顯示電阻時(shí):4

R R0℃)t =t =

)式中:

R R0℃)t =t =

)x測(cè)量溫度波動(dòng)性時(shí),放入第1個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)測(cè)得的最大電阻n

值;—測(cè)量溫度波動(dòng)性時(shí)值—

放入第1個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)測(cè)得的最小電阻孔底溫度當(dāng)電測(cè)儀表顯示溫度時(shí)::

jjj0℃) )式中j 放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)孔底溫度℃;j 放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)讀數(shù)平均值℃;j℃放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的溫度值℃。當(dāng)電測(cè)儀表顯示電阻時(shí): jjj0℃)

)式中:

0℃j 放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)讀數(shù)平均值;j0℃) 放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值;0℃在0℃時(shí),電阻值對(duì)溫度的變化率℃?？组g溫差xn

)式中:

x=x123,…) )n=n123,…) )d 孔間溫差℃;123,…分別為插孔、……的孔底溫度℃。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)至少包括以下信息:標(biāo)題校準(zhǔn)證書;實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;校準(zhǔn)地點(diǎn)如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同;證書的唯一性標(biāo)識(shí)如編號(hào),頁碼及總頁數(shù)的標(biāo)識(shí);客戶的名稱和地址;被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí),如型號(hào)、生產(chǎn)廠家和序列號(hào)等信息;校準(zhǔn)日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)說明被校對(duì)象的接收日期;5如果與校準(zhǔn)結(jié)果有效性或應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明;校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;校準(zhǔn)環(huán)境的描述,應(yīng)包括環(huán)境溫度、相對(duì)濕度等;校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說明;對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明;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。復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短由儀器的使用情況、使用者和儀器本身質(zhì)量等諸多因素決定,因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔,建議復(fù)校時(shí)間間隔一般不超過2個(gè)月。6附錄A冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)記錄參考格式記錄編號(hào): 證書編號(hào):送校單位地址儀器名稱型號(hào)出廠編號(hào)制造廠校準(zhǔn)地點(diǎn)環(huán)境溫度℃環(huán)境相對(duì)濕度校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)日期復(fù)校時(shí)間間隔計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)證書號(hào)有效日期不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差鉑電阻溫度計(jì)在水三相點(diǎn)R0℃0℃根據(jù)電測(cè)儀表顯示值填寫)編號(hào)1234平均值0℃℃R0℃Ω溫度波動(dòng)性最大值最小值溫度波動(dòng)性/0)孔底溫度和孔間溫差℃插孔編號(hào)1234567890112345678平均值孔底溫度℃孔底溫度的不確定度U)℃孔間溫差℃校準(zhǔn)時(shí)插孔內(nèi)注入 酒精 校準(zhǔn) 核驗(yàn)7附錄B冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式插孔示意圖:校準(zhǔn)數(shù)據(jù):

校準(zhǔn)結(jié)果俯視圖插孔編號(hào)溫度波動(dòng)性0)孔底溫度℃孔底溫度的不確定度U℃:孔間溫差℃注:校準(zhǔn)時(shí)插孔內(nèi)注入 酒精。以下空白8附錄C被測(cè)對(duì)象冰點(diǎn)恒溫器

冰點(diǎn)恒溫器孔底溫度測(cè)量不確定度評(píng)定示例。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):水三相點(diǎn)瓶、A級(jí)鉑電阻溫度計(jì)。電測(cè)儀表電阻測(cè)量?jī)x表測(cè)量范圍00,最大允許誤差:±0讀數(shù)2量程。校準(zhǔn)方法以某一插孔為例。

按照本規(guī)范對(duì)孔底溫度的校準(zhǔn)要求

,將已校準(zhǔn)好的鉑電阻溫度計(jì)插入插孔,穩(wěn)定0,記錄鉑電阻溫度計(jì)的測(cè)量值,記錄8組數(shù)據(jù)。測(cè)量模型式中:

jj0℃)tjtj

)j 放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)孔底溫度℃;j —放入j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)讀數(shù)平均值;j℃) —放入j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值;0—在0℃時(shí),電阻值對(duì)溫度的變化率℃。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式 式中:

jR0℃] )jt0j0℃)t012jt0j0℃)t0

2Rj

= 。不確定度分量的評(píng)定測(cè)量不確定度的主要來源

:鉑電阻溫度計(jì)測(cè)量讀數(shù)j引入的不確定度j

鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值R℃引入的不確定度R0℃。鉑電阻溫度計(jì)測(cè)量讀j引入的不確定j) 鉑電阻溫度計(jì)測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度j)用鉑電阻溫度計(jì)對(duì)冰點(diǎn)恒溫器重復(fù)測(cè)量0次,測(cè)得數(shù)據(jù)為1、998312、。根據(jù)貝塞爾公式得到實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差。實(shí)際測(cè)量時(shí),測(cè)量次數(shù)為8次,取平均值為測(cè)量結(jié)果,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:8j=s3Ω89電測(cè)儀表準(zhǔn)確性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度j)電阻測(cè)量?jī)x表,測(cè)量范圍0Ω~0,最大允許誤差:±60 讀數(shù)2量程,區(qū)間半寬為0 讀數(shù)2 量程,按均勻分布處理,=,則j26Ω

3低電勢(shì)轉(zhuǎn)換開關(guān)寄生電勢(shì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

j)低電勢(shì)轉(zhuǎn)換開關(guān)各通道寄生電勢(shì)小于,換算成電阻值為4,按均勻分布處理=,則 j42Ω

3冰點(diǎn)恒溫器的溫度波動(dòng)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

j)在0n內(nèi)由冰點(diǎn)恒溫器溫度波動(dòng)性不超過0℃,取區(qū)間半寬為0℃,換算成電阻值為9,按均勻分布處理=,則j93Ω?jìng)鳠嵋氲臉?biāo)準(zhǔn)不確定度j)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)可知,冰點(diǎn)恒溫器內(nèi)注入酒精量不同,所造成的溫度測(cè)量差值不超過5℃,取區(qū)間半寬為5℃,換算成電阻值為0,按均勻分布處理,=,則 j01Ω鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值30℃引入的不確定度R0℃鉑電阻溫度計(jì)在水三相點(diǎn)瓶中測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度R0℃]將鉑電阻溫度計(jì)放入水三相點(diǎn)瓶中重復(fù)讀數(shù)0次,測(cè)得數(shù)據(jù)、183716、。根據(jù)貝塞爾公式得到實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差。實(shí)際校準(zhǔn)時(shí),測(cè)量次數(shù)為4次,取平均值為校準(zhǔn)結(jié)果。則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:R0℃=s2Ω

4水三相點(diǎn)瓶復(fù)現(xiàn)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

R