《JJGXXXX-202X紅外耳溫計檢定規(guī)程》

JJG XXXX-201XJJG中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG XX201X 紅外耳溫計Infrared Ear Thermometers201X-XX-XX發(fā)布 201X-XX-XX實施國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局 發(fā) 布1JJG XXXX201X紅外耳溫計檢定規(guī)程 Verification Regulation for Infrared Ear Thermometers歸口單位： 全國溫度計量技術委員會主要起草單位：中國計量科學研究院參加起草單位：上海市計量測試技術研究院深圳市計量質量檢測研究院北京市計量檢測科學研究院昆山熱映光電有限公司深圳市艾依康儀器儀表科技有限公司 本規(guī)程委托全國溫度計量技術委員會負責解釋。本規(guī)程主要起草人：柏成玉 (中國計量科學研究院)王景輝 (中國計量科學研究院)參加起草人：鄭 偉 (上海市計量測試技術研究院)胡繼承 (深圳市計量質量檢測研究院)郭 芳 （北京市計量檢測科學研究院）趙建平 (昆山熱映光電有限公司)潘若宇 (深圳市艾依康儀器儀表科技有限公司)JJG XXXX-202X目錄1范圍12引用文件13術語和計量單位13.1術語13.2計量單位24概述25計量性能要求26通用技術要求36.1外觀36.2光學系統(tǒng)37計量器具控制37.1首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查37.2檢定條件37.3檢定項目47.4檢定方法47.5檢定數據的處理57.6檢定結果的處理57.7檢定周期5附錄A 耳溫黑體空腔設計6附錄B耳溫黑體發(fā)射率偏離1引起的對標準值的修正值7附錄C 單次測量結果的實驗室誤差不確定度評定示例8附錄D 檢定證書/檢定結果通知書內檢定結果頁式樣9附錄E 檢定原始記錄格式10I引 言本規(guī)程是首次制定。計量性能要求和合格判定規(guī)則參考GB/T21417.1-2008 醫(yī)用紅外體溫計 第1部分：耳腔式，耳溫黑體發(fā)射率偏離1的修正參考JJG856-2015工作用輻射溫度計。紅外耳溫計檢定規(guī)程1 范圍本規(guī)程適用于2050測量人體溫度的紅外耳溫計的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2 引用文件JJF1001-2011 通用計量術語及定義JJF1107-2007 溫度計量名詞術語及定義JJG856-2015 工作用輻射溫度計GB/T 5231-2012 加工銅及銅合金牌號和化學成分GB/T21417.1-2008 醫(yī)用紅外體溫計 第1部分：耳腔式凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改單）適用于本規(guī)程。3 術語和計量單位3.1 術語3.1.1 紅外耳溫計 infrared ear thermometer利用耳道和鼓膜與探測器間的熱輻射交換測量人體溫度的輻射測溫儀器。注：下稱耳溫計。3.1.2 工作模式 working mode耳溫計測量結果的顯示方式。注：1.一只耳溫計可能有多種工作模式，例如校準模式、耳溫模式、口腔模式、腋下模式以及直腸模式等。通過制造商提供的操作方法，可以將耳溫計設置為不同的工作模式，并在顯示單元上有符號提示當前所處工作模式。2. 耳溫計處于除校準模式外的其他任何一種工作模式時，測量位置均為人體耳道，多功能紅外耳溫計除外。3. 對于不同工作模式，耳溫計內置信號處理單元對耳溫探測器的輸出進行不同方式修正。例如：環(huán)境溫度修正、被測目標溫度修正、發(fā)射率修正以及身體部位修正等。3.1.3 校準模式calibration mode耳溫計測量耳溫黑體時使用的工作模式。注：校準模式是耳溫計分度、檢定和校準時采用的工作模式。3.1.4 實驗室誤差 laboratory error在制造商聲明的額定工作環(huán)境條件下，校準模式下，耳溫計測量耳溫黑體時，耳溫計示值與黑體溫度之差。注：耳溫計的額定工作環(huán)境條件由制造商聲明，通常為環(huán)境溫度1635，環(huán)境濕度85%RH。在耳溫計型式評價和產品檢驗時，應在耳溫計制造商聲明的額定環(huán)境條件下，包括低溫、高溫和濕熱環(huán)境中，分別測試耳溫計的實驗室誤差。在耳溫計檢定時，環(huán)境條件為溫度1828，環(huán)境濕度10%RH85%RH。3.1.5 耳溫黑體 ear thermometer blackbody用于耳溫計實驗室誤差測量的黑體輻射源。3.2 計量單位計量單位為攝氏度（）。4 概述耳溫計是利用普朗克黑體輻射定律，根據熱輻射體輻射特性與其溫度之間的函數關系測量表觀溫度的輻射測溫儀表。通常由光學系統(tǒng)（探頭）、探測器和信號處理單元及輸出顯示單元四部分組成。使用時，將紅外耳溫計探頭插入人體耳道，通過測量鼓膜及耳道熱輻射測量耳道溫度，使用耳道溫度表征人體溫度，也可以根據人體溫度分布的統(tǒng)計規(guī)律，推定人體其他部位溫度，如口腔、腋下和直腸溫度等。紅外耳溫計的測量原理可以用普朗克黑體輻射定律解釋，普朗克黑體輻射定律給出黑體的光譜輻射亮度與溫度和波長的關系： （1）式中：T溫度，K；波長，m；Lb(T, )黑體的光譜輻射亮度，Wm-3sr-1；c1第一輻射常數，數值為3.741810-16，Wm2；c2第二輻射常數，數值為1.438810-2，mK。5 計量性能要求實驗室誤差被檢耳溫計的單次測量的實驗室誤差應不超過其準確度要求。注：1. 準確度由制造商在使用說明書中聲明。在3542范圍內，實驗室誤差限值通常為0.2。 2. 對于使用探頭保護罩的耳溫計，除非制造商對準確度有其他聲明，準確度指使用探頭保護罩條件下的準確度。測量實驗室誤差時應使用探頭保護罩，且每次測量應更換新的探頭保護罩。6 通用技術要求6.1 外觀6.1.1 被檢耳溫計應標有型號規(guī)格、制造廠（或商標）和出廠編號。6.1.2 按鍵功能完好，指示屏幕顯示正常，無缺損。6.2 光學系統(tǒng) 6.2.1 被檢耳溫計的光學系統(tǒng)應清潔、無損傷和松動現象。6.2.2 使用探頭保護罩的被檢耳溫計，探頭保護罩的裝卡機構應能實現探頭保護罩的穩(wěn)固安裝。7 計量器具控制7.1 首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查7.2 檢定條件耳溫計檢定裝置也稱為耳溫黑體，耳溫黑體應采用液槽黑體方案，裝置由耳溫黑體空腔、恒溫液槽、標準器及配套電測儀表組成。通過對恒溫液槽工作區(qū)工質的溫度控制實現耳溫黑體空腔的溫度控制。使用標準器測量液體工質溫度用來表征耳溫黑體空腔溫度。通過標準器的周期檢定實現量值溯源。通過定期計量比對證明整套裝置復現量值水平。7.2.1 計量標準耳溫計檢定裝置采用二等（含）以上等級的標準鉑電阻溫度計作為標準器。7.2.2 配套設備7.2.2.1 耳溫黑體空腔耳溫黑體空腔，按等溫空腔考慮，其8m14m發(fā)射率應不低于0.999?？涨婚_口為8 mm 10mm。具體結構尺寸參照附錄A。7.2.2.2 恒溫液槽恒溫液槽用于為耳溫黑體空腔提供恒溫環(huán)境。液槽工作區(qū)域體積應滿足放置耳溫計黑體空腔和標準器的空間要求，溫度范圍、控溫穩(wěn)定性和溫場均勻性應滿足表1要求。為減少導熱損失對測量影響，鉑電阻溫度計在液槽中的插入深度應不小于200 mm。表1 恒溫液槽的技術要求溫度范圍溫場均勻性控溫穩(wěn)定性工作環(huán)境要求20500.0200.010環(huán)境溫度：1828環(huán)境濕度：10%RH85%RH7.2.2.3 電測儀表電測儀表與標準器配合使用，如電橋或直流數字多用表，其四線電阻測量的最大允許誤差折算成溫度不超過0.02。7.2.3 環(huán)境條件溫度：1828濕度：10%RH85%RH7.3 檢定項目首次檢定和后續(xù)檢定的檢定項目相同。表2 檢定項目檢定項目方法通用技術要求外觀7.4.1.1光學系統(tǒng)7.4.1.2計量性能要求實驗室誤差7.4.27.4 檢定方法7.4.1 通用技術要求的檢查7.4.1.1 檢查被檢耳溫計的外觀，應符合6.1要求。注：對于通過按鍵操作設置校準模式的被檢耳溫計，應按照供應商聲明方法操作耳溫計，確認校準模式設置方法有效。7.4.1.2 目視檢查被檢耳溫計光學系統(tǒng)，應符合6.2要求。注：被檢耳溫計的光路系統(tǒng)存在可移除的污染物時，可根據制造商要求的方法對被檢耳溫計的測量光路實施清潔。清潔后的被檢耳溫計應按照制造商要求在檢定環(huán)境中穩(wěn)定足夠時間后再進行后續(xù)操作。對于使用探頭保護罩的耳溫計，應手動操作確認套頭保護罩的安裝的可靠性和牢固性。7.4.2 計量性能要求7.4.3 檢定溫度點的選取耳溫計檢定溫度點選取原則為：測量范圍下限+實驗室誤差限值+0.1、35、37和測量范圍上限-實驗室誤差限值-0.1，共4個溫度點。7.4.4 瞄準要求使用被檢耳溫計測量耳溫計黑體溫度時，手持被檢耳溫計，將耳溫計探頭插入耳溫計黑體空腔開口，應注意控制耳溫計探頭末端突出空腔開口位置不超過2mm，圖1所示。調整被檢耳溫計位置，使被檢耳溫計光學系統(tǒng)光軸通過黑體空腔開口中心且與空腔軸線方向重合。注意控制耳溫計瞄準操作至開始測量之間時間間隔不超過5s。圖1耳溫計探頭插入空腔開口深度示意圖7.4.5 檢定操作在檢定前，將被檢耳溫計置于檢定環(huán)境中穩(wěn)定30分鐘。若制造商明確要求更長的穩(wěn)定時間，應嚴格遵守。對于使用探頭保護罩的耳溫計，應將檢定操作所需的足量探頭保護罩放置于相同環(huán)境中。調整耳溫計黑體溫度，穩(wěn)定后耳溫計黑體溫度與檢定點的偏差不超過0.1。將被檢耳溫計設置為校準模式。在每一個溫度點，依據7.4.4瞄準方法使用被檢耳溫計測量耳溫計黑體溫度3次。測量時，應盡量同步記錄標準溫度計與被檢耳溫計示值，對于使用探頭保護罩的被檢耳溫計，每次測量前應更換新的探頭保護罩。若制造商對兩次測量之間的間隔時間有明確要求，操作時應嚴格遵守檢定結束后，將被檢耳溫計的工作模式設置恢復為用戶使用狀態(tài)。7.5 檢定數據的處理對于被檢耳溫計的每一次測量，實驗室誤差（t）表示為被檢耳溫計示值與耳溫計黑體溫度之差。t=tT-(tS+t ) 式1式中：tT被檢耳溫計單次測量的實測值，tS標準器的單次測量的實測值，t耳溫計黑體發(fā)射率偏離1引起的對標準值的修正值，7.6 檢定結果的處理檢定結果應包括：被檢耳溫計在各檢定溫度點的3次測量的單次實驗室誤差，實驗室誤差的有效數位與顯示分辨力保持一致。檢定時被檢耳溫計設置為校準模式。耳溫計檢定合格判定采用單次測量的實驗室誤差判定原則，即被檢耳溫計在任一檢定溫度點的任何單次測量獲得的實驗誤差均滿足制造商標稱的最大允許誤差（準確度）要求時，判定被檢耳溫計合格。對經檢定符合本規(guī)程要求的被檢耳溫計，出具檢定證書；對檢定不合格的被檢耳溫計，出具檢定結果通知書，并注明不合格項。7.7 檢定周期檢定周期一般不超過1年。附錄A 耳溫黑體空腔設計耳溫黑體空腔外形尺寸如附圖A.1所示，腔體材料采用電解銅（牌號T2），壁厚2mm或更小?？涨粌缺诒砻娌捎脟娚肮に囆纬陕涿?，涂高發(fā)射率漆達到提升空腔發(fā)射率的目的?？涨煌獗诳梢藻兘鹱钄嗲惑w材料與液體工質之間的化學反應實現防腐。耳溫黑體空腔通過法蘭以垂直或水平方式安裝在液槽內，應注意空腔工作部分完全浸入液態(tài)工質中，并完全處于液槽工作區(qū)域?？涨桓鞑考涌p處應做好密封處理，防止液體進入空腔內部。法蘭與空腔本體接觸部分應采用絕熱材料以減小腔體與環(huán)境之間換熱。作為標準器使用的標準鉑電阻溫度計的測點位置應設置在耳溫計空腔周圍的液槽工作區(qū)域內。圖A.1 耳溫黑體空腔結構示意圖附錄B耳溫黑體發(fā)射率偏離1引起的對標準值的修正值本附錄給出耳溫黑體發(fā)射率偏離1引起的標準值的修正值的計算方法。由于耳溫黑體發(fā)射率偏離1，其亮度溫度不等于實際溫度，需要對標準器測得的標準值引入修正量。標準器的測量值TBB與亮度溫度TRAD關系由式B.1表示： （式B.1）式中：TBB耳溫黑體實際溫度，即標準器的測量值，K；TRAD耳溫黑體在波長下的亮度溫度，K；TAM環(huán)境溫度，K；耳溫黑體發(fā)射率；耳溫黑體吸收比；Lb耳溫黑體的光譜輻射亮度，計算方法見公式（1）。耳溫計探測器響應光譜范圍通常為7m18m或8m14m，結合耳溫計的測量溫度范圍考慮，式B.1中的可取1.0310-5 m。對黑體空腔，通常近似認為=。 標準值修正值的引入的標準不確定度u（t）由式B.2計算。 （式B.2）式中，u（） 耳溫黑體發(fā)射率的標準不確定度。t耳溫黑體發(fā)射率偏離1引起的對標準值的修正值，表B.1給出了附表B.1給出了不同環(huán)境溫度條件下，發(fā)射率為0.9990.001的耳溫黑體標準值的修正值及其標準不確定度。表B.1發(fā)射率為0.9990.001的耳溫黑體標準值修正值及其標準不確定度標準溫度標準值修正值（）標準值修正值的標準不確定度（）環(huán)境溫度18環(huán)境溫度23環(huán)境溫度28環(huán)境溫度18環(huán)境溫度23環(huán)境溫度2820-0.0020.0030.0080.0010.0020.00530-0.011-0.007-0.0020.0070.0040.00132-0.013-0.009-0.0040.0080.0050.00233-0.014-0.010-0.0050.0080.0060.00334-0.015-0.010-0.0060.0090.0060.00335-0.016-0.011-0.0070.0090.0070.00436-0.017-0.012-0.0080.0100.0070.00437-0.017-0.013-0.0090.0100.0080.00538-0.018-0.014-0.0100.0110.0080.00639-0.019-0.015-0.0110.0110.0090.00640-0.020-0.016-0.0110.0120.0090.00741-0.021-0.017-0.0120.0120.0100.00742-0.022-0.018-0.0130.0130.0100.00850-0.028-0.024-0.0200.0160.0140.012附錄C 單次測量結果的實驗室誤差不確定度評定示例C.1 實驗室誤差單次測量結果的不確定度分析耳溫計單次測量結果的實驗室誤差的測量模型由公式（1）所示，該測量模型為線性函數，輸入量tT、tS和t間均不相關，各變量靈敏系數絕對值為1，單位為1。根據不確定度傳播規(guī)律，被測量ti合成標準不確定度表示為公式C.1。(C.1)C.1.1不確定度來源標準器示值tS引入的不確定度u（tS）來源包括標準器檢定（或校準）不確定度u1與長期穩(wěn)定性u2、電測儀表的測量不確定度u3、恒溫液槽的溫場均勻性u4和控溫穩(wěn)定性u5。標準器示值修正值t引入的不確定度u（t）來源為耳溫黑體發(fā)射率偏離1而產生的亮度溫度對真實溫度的偏離，記為u6被檢耳溫計示值tT引入的不確定度來源為被檢耳溫計的示值分辨力，記為u7。耳溫計檢定采用單次測量結果判定，耳溫計的測量重復性不再考慮。除上述分析確認的不確定度來源以外，在數據處理的