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

中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF2188—2025冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforIcePointThermostats2025-02-08發(fā)布2025-08-08實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布JJF2188—2025冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforIcePointThermostats→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→歸口單位:全國(guó)溫度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位:山東省計(jì)量科學(xué)研究院中國(guó)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(guó)溫度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋JJF2188—2025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(guó)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(guó)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)JJF2188—2025Ⅰ引言 1范圍 (1)2引用文件 (1)3術(shù)語(yǔ)和定義 (1)4概述 (1)5計(jì)量特性 (2)5.1溫度波動(dòng)性 (2)5.2孔底溫度 (2)5.3孔間溫差 (2)6校準(zhǔn)條件 (2)6.1環(huán)境條件 (2)6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 (2)7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 (3)7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目 (3)7.2絕緣電阻 (3)7.3校準(zhǔn)前準(zhǔn)備 (3)7.4校準(zhǔn)方法 (3)7.5數(shù)據(jù)處理 (4)8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) (5)9復(fù)校時(shí)間間隔 (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(shū)內(nèi)頁(yè)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)JJF2188—2025ⅡJJF1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF1071—2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》、JJF1059.1—2012《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。JJF2188—20251冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于插孔深度不小于100mm熱電偶參考端補(bǔ)償用的冰點(diǎn)恒溫器的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:JJF1007溫度計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)及定義JJF1030恒溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范JJF1257—2010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。3術(shù)語(yǔ)和定義JJF1007界定的及以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規(guī)范。3.1冰點(diǎn)恒溫器icepointthermostat為熱電偶參考端提供0℃溫度環(huán)境的控溫恒溫設(shè)備。3.2穩(wěn)定狀態(tài)stablestate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)。3.3溫度波動(dòng)性temperaturevolatility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。3.4孔底溫度holebottomtemperature穩(wěn)定狀態(tài)下,冰點(diǎn)恒溫器插孔底部的溫度。3.5孔間溫差temperaturedifferencebetweenholes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。4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。JJF2188—20252圖1冰點(diǎn)恒溫器的工作原理框圖5計(jì)量特性5.1溫度波動(dòng)性用于標(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(guò)0.02℃/30min。其他冰點(diǎn)恒溫器,溫度波動(dòng)性應(yīng)不超過(guò)0.04℃/30min。5.2孔底溫度用于標(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±0.05℃。其他冰點(diǎn)恒溫器,相對(duì)于冰點(diǎn)的最大允許誤差為±0.10℃。5.3孔間溫差冰點(diǎn)恒溫器孔間溫差應(yīng)不超過(guò)0.05℃。注:以上指標(biāo)不作為合格性判定,僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件溫度:18℃~28℃。相對(duì)濕度:≤85%。校準(zhǔn)過(guò)程應(yīng)無(wú)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(mǎn)足電測(cè)儀表使用的環(huán)境要求。6.2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,也可使用滿(mǎn)足要求的其他設(shè)備。JJF2188—20253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(chēng)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1.0mK提供水三相點(diǎn)溫度2鉑電阻溫度計(jì)A級(jí),四線(xiàn)制軟線(xiàn)連接,防水;傳感器封裝尺寸:直徑不大于3.5mm,長(zhǎng)度不大于3cm;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0.01級(jí),分辨力不低于0.1mΩ也可選用滿(mǎn)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(kāi)關(guān)雜散熱電動(dòng)勢(shì)≤0.4μV若電測(cè)儀表不具備換向功能,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)應(yīng)具有換向功能5絕緣電阻表直流電壓500V,10級(jí)—7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1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。7.2絕緣電阻7.2.1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20MΩ。7.2.2對(duì)于無(wú)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(xiàn)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20MΩ。7.3校準(zhǔn)前準(zhǔn)備校準(zhǔn)前開(kāi)啟電測(cè)儀表電源進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱時(shí)間至少30min或滿(mǎn)足電測(cè)儀表使用說(shuō)明書(shū)的相應(yīng)要求。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)。7.4校準(zhǔn)方法7.4.1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(1)計(jì)算得到其0℃時(shí)的電阻值R(0℃)。式中:Ri(0℃)—鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值,Ω; R式中:Ri(0℃)—鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值,Ω; Ri—第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,Ω;JJF2188—20254(dR/dt)t=0—在0℃時(shí),電阻值對(duì)溫度的變化率,Ω/℃。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t(0℃)。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11孔為例),并明確各插孔編號(hào)。俯視圖圖2插孔示意圖7.4.2溫度波動(dòng)性待冰點(diǎn)恒溫器達(dá)到并保持穩(wěn)定狀態(tài)20min后,記錄1插孔鉑電阻溫度計(jì)的顯示值,記錄間隔1次/min,共記錄31次。其最大值與最小值的差為溫度波動(dòng)性。7.4.3孔底溫度記錄全部插孔中鉑電阻溫度計(jì)的顯示值,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(kāi)關(guān)需換向。共循環(huán)4次。7.4.4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。7.5數(shù)據(jù)處理7.5.1溫度波動(dòng)性tv=t1tv=t1-t1(2)tv—溫度波動(dòng)性,℃;t1max—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)得的最大溫度值,℃;t1min—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):t1=(3)JJF2188—20255t1=(4)式中:R1max—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)得的最大電阻值,Ω;R1min—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)得的最小電阻值,Ω。7.5.2孔底溫度當(dāng)電測(cè)儀表顯示溫度時(shí):式中:tbj—放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)孔底溫度,℃式中:tbj—放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)孔底溫度,℃;tj—放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)讀數(shù)平均值,℃;tj(0℃)—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): j=(6)式中:Rj—放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)讀數(shù)平均值,Ω;Rj(0℃)—放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值,Ω;(dR/dt)t=0℃—在0℃時(shí),電阻值對(duì)溫度的變化率,Ω/℃。t=tt=t-t(7)tt )(8)式中式中:t )(9)td—孔間溫差,℃;tb1,tb2,tb3,…—分別為插孔1、2、3、……的孔底溫度,℃。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(shū)上反映。校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)至少包括以下信息:a)標(biāo)題“校準(zhǔn)證書(shū)”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)和地址;c)校準(zhǔn)地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書(shū)的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),頁(yè)碼及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí);e)客戶(hù)的名稱(chēng)和地址;f)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;g)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(shuō)明被校對(duì)象的接收日期;JJF2188—20256h)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(shuō)明;i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱(chēng)及代號(hào);j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明;k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述,應(yīng)包括環(huán)境溫度、相對(duì)濕度等;l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明;m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明;n)校準(zhǔn)證書(shū)簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明;p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書(shū)的聲明。9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(guò)12個(gè)月。JJF2188—20257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(shū)編號(hào):送校單位地址儀器名稱(chēng)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(chēng)標(biāo)準(zhǔn)證書(shū)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)R(0℃)或t(0℃)(根據(jù)電測(cè)儀表顯示值填寫(xiě))編號(hào)1234平均值t(0℃)/℃R(0℃)/Ω溫度波動(dòng)性最大值最小值溫度波動(dòng)性/(℃/30min)孔底溫度和孔間溫差/℃插孔編號(hào)123456789101112345678平均值孔底溫度/℃孔底溫度的不確定度U(k=2)/℃孔間溫差/℃校準(zhǔn)時(shí)插孔內(nèi)注入cm酒精校準(zhǔn)核驗(yàn)JJF2188—20258附錄B冰點(diǎn)恒溫器校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)參考格式校準(zhǔn)結(jié)果1.插孔示意圖:俯視圖2.校準(zhǔn)數(shù)據(jù):插孔編號(hào)溫度波動(dòng)性/(℃/30min)孔底溫度/℃孔底溫度的不確定度U(k=2)/℃:孔間溫差/℃注:校準(zhǔn)時(shí)插孔內(nèi)注入cm酒精。以下空白JJF2188—20259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C.1被測(cè)對(duì)象冰點(diǎn)恒溫器。C.2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0Ω~100Ω,最大允許誤差:±(0.0060%讀數(shù)+0.0002%量程)。C.3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20min,記錄鉑電阻溫度計(jì)的測(cè)量值,記錄8組數(shù)據(jù)。C.4測(cè)量模型tj=(C.1)式中:tbj—放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)孔底溫度,℃;Rj—放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)讀數(shù)平均值,Ω;Rj(0℃)—放入第j個(gè)插孔的鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值,Ω;(dR/dt)t=0—在0℃時(shí),電阻值對(duì)溫度的變化率,Ω/℃。C.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式(C.2)(C.2)c1、c2—靈敏系數(shù);C.6C.6不確定度分量的評(píng)定測(cè)量不確定度的主要來(lái)源:鉑電阻溫度計(jì)測(cè)量讀數(shù)Rj引入的不確定度u(Rj)、鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值R(0℃)引入的不確定度u[R(0℃)]。C.6.1鉑電阻溫度計(jì)測(cè)量讀數(shù)Rj引入的不確定度u(Rj)C.6.1.1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u1(Rj)用鉑電阻溫度計(jì)對(duì)冰點(diǎn)恒溫器重復(fù)測(cè)量10次,測(cè)得數(shù)據(jù)為:100.0001Ω、99.9992Ω、99.9979Ω、99.9989Ω、99.9978Ω、99.9993Ω、99.9991Ω、99.9988Ω、100.0002Ω、≈0.0003ΩJJF2188—202510 C.6.1.2電測(cè)儀表準(zhǔn)確性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(Rj)電阻測(cè)量?jī)x表,測(cè)量范圍0Ω~100Ω,最大允許誤差:±(0.0060%讀數(shù)+0.0002%量程),區(qū)間半寬為(0.0060%讀數(shù)+0.0002%量程),按均勻分布處理,k=3,則C.6.1.3低電勢(shì)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)寄生電勢(shì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3(Rj)低電勢(shì)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)各通道寄生電勢(shì)小于0.4μV,換算成電阻值為0.4mΩ,按均勻分布處理,k=3,則C.6.1.4冰點(diǎn)恒溫器的溫度波動(dòng)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4(Rj)在30min內(nèi)由冰點(diǎn)恒溫器溫度波動(dòng)性不超過(guò)0.020℃,取區(qū)間半寬為0.010℃,換算成電阻值為0.0039Ω,按均勻分布處理,k=3,則C.6.1.5傳熱引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(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(guò)±0.005℃,取區(qū)間半寬為0.005℃,換算成電阻值為0.0020Ω,按均勻分布處理,k=3,則C.6.2鉑電阻溫度計(jì)在0℃時(shí)的電阻值Rj(0℃)引入的不確定度u[R(0℃)]C.6.2.1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u1[R(0℃)]將鉑電阻溫度計(jì)放入水三相點(diǎn)瓶中重復(fù)讀數(shù)10次,測(cè)得數(shù)據(jù):99.9932Ω、99.9935Ω、99.9931Ω、99.9938Ω、99.9943Ω、99.9937Ω、99.9941Ω、99.9934Ω、99.9936Ω、C.6.2.2水三相點(diǎn)瓶復(fù)現(xiàn)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2[R(0℃)]根據(jù)要求,水三相點(diǎn)瓶及保存裝置復(fù)現(xiàn)性小于或等于1.0mK,換算成電阻值