《JJF1030-202X溫度校準(zhǔn)用恒溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范》修訂說(shuō)明

1、第 10 頁(yè) 共 36 頁(yè)JJF1030-202X 溫度校準(zhǔn)用恒溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范修訂說(shuō)明2019 年 8 月目錄1 任務(wù)來(lái)源2 規(guī)范制定依據(jù)3 產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)和使用情況3.1 產(chǎn)品類型3.2 主要計(jì)量性能4 國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4.3 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)5 現(xiàn)行規(guī)范存在的主要問題6 規(guī)范修定的主要內(nèi)容和說(shuō)明7 與國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)水平的比較JJF1030-20* 溫度校準(zhǔn)用恒溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范修訂說(shuō)明1 任務(wù)來(lái)源2018 年原國(guó)家質(zhì)檢總局將溫度校準(zhǔn)用恒溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范 列入 2018 年修訂計(jì)劃，并于 7 月通過(guò)全國(guó)溫度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)將任務(wù)下達(dá)給北京市計(jì)量檢 測(cè)科學(xué)研究院。

2、本規(guī)范修訂小組由北京市計(jì)量檢測(cè)科學(xué)研究院、 大連市計(jì)量檢測(cè)研究院、 中 國(guó)計(jì)量大學(xué)、 濟(jì)南長(zhǎng)峰國(guó)正科技發(fā)展有限公司、 大連博控科技股份有限公司、 湖 州唯立儀表廠等組成。2 規(guī)范制定依據(jù)本規(guī)范修訂依據(jù)國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則 JJF1071-20103 恒溫槽產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)和使用情況本規(guī)范所定義的溫度校準(zhǔn)用恒溫槽（以下簡(jiǎn)稱恒溫槽 ）主要包括在 -80 300范圍內(nèi)以液體做導(dǎo)熱介質(zhì)，用于檢定、校準(zhǔn)各類玻璃溫度計(jì)、鉑熱電阻、 熱電偶和其他各類溫度傳感器等的恒溫槽。3.1 恒溫槽產(chǎn)品類型 本規(guī)范所定義的恒溫槽是以液體為導(dǎo)熱介質(zhì)， 利用溫度控制系統(tǒng)， 以及攪拌 或射流等強(qiáng)對(duì)流方式， 使導(dǎo)熱介質(zhì)達(dá)到設(shè)

3、定溫度， 并保持其內(nèi)部工作區(qū)域的溫度 穩(wěn)定均勻。恒溫槽可以按照使用介質(zhì)分類， 也可以按照攪拌方式和循環(huán)方式等多種形式 分類。3.1.1 按介質(zhì)分類 恒溫槽按照所使用的導(dǎo)熱介質(zhì)的不同，可分為恒溫水槽、恒溫油槽、酒精低 溫槽等類型。恒溫槽的使用溫度范圍受導(dǎo)熱介質(zhì)的凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)、閃點(diǎn)、粘度以 及恒溫槽主體結(jié)構(gòu)材料的耐熱性、 加熱系統(tǒng)的發(fā)熱功率、 制冷設(shè)備的制冷能力等 多方面的因素限制。恒溫槽常用介質(zhì)使用溫度范圍見表 1。表 1 恒溫槽常用介質(zhì)使用溫度范圍介質(zhì)名稱溫度范圍水（室溫 +5） 95酒精（ 75% v/v ）-30 20酒精（ >95% v/v ）-80 20防凍液-40 110食用油

4、90200變壓器油（室溫 +5） 150基礎(chǔ)油、汽缸油150300甲基硅油 10cs-40 20甲基硅油 100cs302003.1.2 按攪拌和循環(huán)方式分類恒溫槽按攪拌和循環(huán)方式的不同， 可分為下攪拌式、 上攪拌式、 分體循環(huán)式 和射流式等類型。1）下攪拌式恒溫槽，又稱磁攪拌恒溫槽。下攪拌式恒溫槽結(jié)構(gòu)見圖1。其攪拌裝置位于恒溫槽下部， 分為內(nèi)外兩部分。 外部分由一臺(tái)電機(jī)和一塊磁鐵組成， 磁鐵被水平固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸的端面上； 內(nèi)部分由一塊磁鐵、 軸承底座和攪拌葉組 成，攪拌轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承底座與水平放置磁鐵固定聯(lián)結(jié)， 磁鐵與桶底部保持不超過(guò) 5mm的間隙。電機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)其轉(zhuǎn)軸端面上的外磁鐵旋轉(zhuǎn)，通過(guò)

5、磁場(chǎng)又帶動(dòng)桶內(nèi) 的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而使攪拌葉片旋轉(zhuǎn)， 讓導(dǎo)熱介質(zhì)導(dǎo)流筒內(nèi)循環(huán)， 使得工作區(qū)域內(nèi) 的溫度均勻。 下攪拌式恒溫槽的優(yōu)點(diǎn)是工作臺(tái)面比較寬敞、 噪音較小，溫場(chǎng)性能 良好。由于攪拌力矩有限，液面容易形成漏斗狀，且中心出現(xiàn)空洞旋渦，液面高 度偏低，與上蓋板有一定距離（偏低 2cm左右）、垂直溫差性能受一定影響。電 機(jī)易脫速空轉(zhuǎn)、攪拌系統(tǒng)需要經(jīng)常維護(hù)等問題。2）上攪拌式恒溫槽也稱側(cè)攪拌恒溫槽，內(nèi)部由兩個(gè)中間相隔上下聯(lián)通的導(dǎo) 流筒組成。 攪拌電機(jī)安裝在一個(gè)導(dǎo)流筒的中心的上方位置， 通過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)軸 帶動(dòng)攪拌葉片旋轉(zhuǎn)， 使得導(dǎo)熱介質(zhì)在兩個(gè)導(dǎo)流筒之間循環(huán)流動(dòng)。 上攪拌式恒溫槽 結(jié)構(gòu)見圖 2。上攪拌

6、式恒溫槽的優(yōu)點(diǎn)是電機(jī)攪拌裝置安裝和維護(hù)簡(jiǎn)單，不需要經(jīng) 常維護(hù)，攪拌效果明顯，液面可以達(dá)到上蓋板位置，溫場(chǎng)性能，特別是垂直溫差 性能遠(yuǎn)優(yōu)于磁力攪拌式。 但是由于電機(jī)安裝位置偏心且較高， 存在一定的振動(dòng)和 噪音問題。3）分體循環(huán)式恒溫槽由主 副兩個(gè)槽體構(gòu)成， 兩個(gè)槽體通過(guò)兩條流通管路連 接。副槽配有控溫裝置和循環(huán)泵， 主槽帶有攪拌裝置。 分體循環(huán)式恒溫槽結(jié)構(gòu)見 圖 3 。設(shè)定溫度、啟動(dòng)循環(huán)泵后，副槽和主槽的內(nèi)的介質(zhì)不斷循環(huán)交換，實(shí)現(xiàn)主 槽溫度的穩(wěn)定和均勻。 液面可以保持在規(guī)定位置， 主槽比較平靜， 沒有明顯振動(dòng)。圖 1 下攪拌式恒溫槽結(jié)構(gòu)示意圖圖 2 上攪拌式恒溫槽結(jié)構(gòu)示意圖圖 3 分體循環(huán)式恒溫

7、槽結(jié)構(gòu)圖4）射流式恒溫槽由槽體（包括內(nèi)、外槽體） 、射流泵、控溫器等組成，工作 介質(zhì)在射流泵的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入與之串行的控溫器，通過(guò)加熱 /制冷并借助介質(zhì)載熱 作用實(shí)現(xiàn)溫度控制與恒溫。 安裝于工作槽體底部， 具備一定噴射角度的靜止噴嘴 將介質(zhì)噴出， 使槽體內(nèi)液體自下而上的旋轉(zhuǎn)， 在溢流后進(jìn)入外槽體， 回流到射流 泵內(nèi)，再次進(jìn)行循環(huán)。射流式恒溫槽結(jié)構(gòu)見圖 4。射流式恒溫槽工藝結(jié)構(gòu)比較復(fù) 雜，但溫場(chǎng)性能比較突出。圖 4 射流式恒溫槽結(jié)構(gòu)圖3.2 恒溫槽主要計(jì)量性能恒溫槽的使用溫度可以在較大范圍內(nèi)設(shè)定調(diào)整， 在-80 300范圍內(nèi)，根 據(jù)恒溫槽產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求以及所采用導(dǎo)熱介質(zhì)的不同， 一般恒溫槽的控制溫度幅

8、度 可達(dá)到一百攝氏度甚至兩、 三百攝氏度。 恒溫槽主要計(jì)量性能有溫度均勻性、 溫 度波動(dòng)性，部分恒溫槽還具有控制升、降溫速率的功能。3.2.1 溫度校準(zhǔn)用恒溫槽的主要計(jì)量性能指標(biāo) 常見恒溫槽計(jì)量性能主要包括溫度均勻性、波動(dòng)性等，具體指標(biāo)見表2。3.2.1.1 溫度檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范中有關(guān)恒溫槽的性能要求 目前在溫度計(jì)量領(lǐng)域主要有 JJG 226-2001 雙金屬溫度計(jì)檢定規(guī)程 、JJG225-2001熱能表檢定規(guī)程、JJG310-2002壓力式溫度計(jì)、JJG111-2003 玻璃體溫計(jì)、JJG131-2004電接點(diǎn)玻璃水銀溫度計(jì)、JJF1171-2007 溫度巡回 檢測(cè)儀、JJF1226-20

9、09 醫(yī)用電子體溫計(jì)、JJG130-2011工作用玻璃液體溫度 計(jì)、JJG161-2010 標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì) 、JJG 229-2010 工業(yè)鉑、銅熱電阻 、 JJF1379-2012 熱敏電阻測(cè)溫儀、JJF 1098-2003 熱電偶、熱電阻自動(dòng)測(cè)量 系統(tǒng)和 JJF 1632-2017 溫度開關(guān)溫度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范等 14 項(xiàng)計(jì)量規(guī)程（規(guī) 范）對(duì)恒溫槽的均勻性（或均勻度）和波動(dòng)性（或波動(dòng)度）都有相應(yīng)的要求。在上述計(jì)量規(guī)程 （規(guī)范）中，對(duì)恒溫槽均勻性分別采用了 “均勻性、均勻度、 溫差、溫場(chǎng)、水平溫差和垂直溫差、水平溫差和最大溫差”等術(shù)語(yǔ)，主要規(guī)定恒 溫槽在水平方向上的最大溫差和在垂直方向上的最大溫

10、差。 一般最大垂直溫差要 大于最大水平溫差， 目前部分規(guī)程中規(guī)定的最大溫差， 實(shí)際上都是 “最大垂直溫 差”。恒溫槽波動(dòng)性則分別采用了“波動(dòng)性、波動(dòng)度、穩(wěn)定溫度”等術(shù)語(yǔ)。部分波動(dòng)性（度）采用無(wú)符號(hào)數(shù)表示，部分波動(dòng)性（度）帶有“±”表示，帶有“±” 號(hào)的波動(dòng)性（波動(dòng)度）實(shí)際上是無(wú)符號(hào)的波動(dòng)性（波動(dòng)度）再除以 2 后得到的結(jié) 果。無(wú)符號(hào)的波動(dòng)性（波動(dòng)度）反映的是恒溫槽在一段時(shí)間內(nèi)波動(dòng)的幅度，而有 符號(hào)的波動(dòng)性 （波動(dòng)度）則并不能說(shuō)明恒溫槽處于等幅波動(dòng)狀態(tài)， 使用無(wú)符號(hào)的 波動(dòng)性（波動(dòng)度）更客觀合理。由于以往對(duì)各類溫度計(jì)的檢定 校準(zhǔn)主要是示值誤差等穩(wěn)態(tài)需求，沒有升降 溫速率等動(dòng)態(tài)

11、需求， 所以相關(guān)溫度計(jì)量領(lǐng)域的規(guī)程和規(guī)范也都沒有相應(yīng)的升降溫 速率要求，直到 JJF 1632-2017 溫度開關(guān)溫度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范頒布實(shí)施，才首 次提出對(duì)恒溫槽升降溫速率的要求。 目前已有部分恒溫槽具有程控溫度功能， 可 以對(duì)恒溫槽升降溫速率進(jìn)行控制。現(xiàn)行溫度計(jì)量檢定規(guī)程（校準(zhǔn)規(guī)范）對(duì)恒溫槽技術(shù)性能的要求見表 3. 通過(guò)比對(duì)表 2和表 3，目前多數(shù)恒溫槽產(chǎn)品計(jì)量性能指標(biāo)基本能夠滿足現(xiàn)有 計(jì)量規(guī)程（規(guī)范）的要求。3.2.1.2 恒溫槽工作區(qū)域 恒溫槽工作區(qū)域是指恒溫槽內(nèi)滿足一定溫場(chǎng)性能要求的范圍， 一般以一段浸沒深度范圍來(lái)表示。各類接觸式溫度計(jì)在檢定或校準(zhǔn)時(shí)，都有浸沒深度的要求。 全浸式玻璃液體

12、溫度計(jì)的浸沒深度要求， 一般在溫度計(jì)下限溫度標(biāo)度線和上 限溫度標(biāo)度線之間。 標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)是目前常見對(duì)工作區(qū)域浸沒范圍要求最大的 溫度計(jì)。一般標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)全長(zhǎng)在 500mm左右，下限溫度點(diǎn)標(biāo)度線的浸沒深度 一般在 150mm左右，上限溫度點(diǎn)標(biāo)度線的浸沒深度在 450mm左右。所以一般恒溫 槽的工作區(qū)域所選擇的上、下水平面，一般選擇在距液面 150mm和 450mcm的兩 個(gè)位置。部分石油、焦化用局浸式玻璃液體溫度計(jì)的浸沒深度比較淺，包括有90mm、55mm、甚至 25mm等。其中在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)石油產(chǎn)品試驗(yàn)用玻璃液體溫度計(jì)技術(shù)條 件 GB/T514-2005、檢定規(guī)程工作用玻璃液體溫度計(jì) JJG1

13、30-2010中，標(biāo)號(hào) 為“ GB-5”，名稱為“開口閃點(diǎn) 2 號(hào)”的溫度計(jì)的浸沒深度是 25mm。在石化、焦化行業(yè)，還有少量專用恒溫槽用于對(duì)超長(zhǎng)玻璃溫度計(jì)或超長(zhǎng)雙金 屬（壓力式）溫度計(jì)等進(jìn)行校準(zhǔn)和測(cè)試，該類恒溫槽的最大浸沒深度可以達(dá)到 1000mm 2000mm。一般熱電偶、熱電阻、集成溫度傳感器等溫度傳感器在檢定或校準(zhǔn)時(shí)的浸沒 深度可以在 150mm300mm左右。還有部分短型熱電偶、熱電阻的浸沒深度在 50mm100mm。綜上所述，針對(duì)一個(gè)具體的恒溫槽， 其工作區(qū)域， 是指滿足特定溫場(chǎng)性能的 一定的浸沒深度范圍。不同溫場(chǎng)性能要求，對(duì)應(yīng)著不同的浸沒深度范圍。但是一般在恒溫槽產(chǎn)品說(shuō)明書以及現(xiàn)

14、行恒溫槽性能測(cè)試規(guī)范中都沒有明確 恒溫槽工作區(qū)域的具體位置或范圍 。不利于對(duì)恒溫槽性能的客觀準(zhǔn)確評(píng)價(jià)以及恒 溫槽的正常使用。第 12 頁(yè) 共 36 頁(yè)表2 常見溫度校準(zhǔn)用恒溫槽計(jì)量性能設(shè)備名稱溫度 范圍工作區(qū)域（距離液面）溫度波動(dòng)性/15min溫度均勻性升溫速率 /min降溫速率 /min最大溫差（ 垂直溫差 ）水平溫差恒溫槽酒精、 10cs 甲基硅油等-80 20常見 150mm 450mm。 產(chǎn)品一般不標(biāo) 注具體位置。0.005 0.020.01 0.020.005 0.01部分配置有 程控儀表的 恒溫槽可以 達(dá)到 0.1 1.0 。部分配置有 程控儀表的 恒溫槽可以 達(dá)到 0.1 1.0

15、 。恒溫槽水、變壓器油、 50cs 甲基硅油等20950.005 0.02恒溫槽食用油、 100cs 甲基硅油等902000.02 0.040.005 0.02恒溫槽汽缸油、 200cs 甲基硅油等等200 3000.02 0.040.02 0.040.01 0.02射流恒溫槽10 950.005-0.010<0.005<0.005表 3 溫度檢定規(guī)程（校準(zhǔn)規(guī)范）對(duì)恒溫槽計(jì)量性能的要求檢定規(guī)程名稱恒溫槽使用溫度范圍工作區(qū)域 最大溫差工作區(qū)域 水平溫差溫度波動(dòng)性/10min升降溫速率 /minJJG226-2001 雙金屬溫度計(jì)JJG310-2002 壓力式溫度計(jì) 80室溫0.30.

16、15-室溫 950.10.05953000.20.103005000.40.20JJG131-2004 電接點(diǎn)玻璃水銀溫度計(jì)-30 1000.040.02±0.05-1003000.080.04JJG111-2003 玻璃體溫計(jì)29 450.01/±0.01-JJF1171-2007 溫度巡回檢測(cè)儀-80 3000.040.02±0.05-JJF1226-2009 醫(yī)用電子體溫計(jì)35 420.01-±0.01JJG130-2011 工作用玻璃液體溫度計(jì)普通-100 3000.04 0.100.02 0.050.04-> 300 6000.200.1

17、00.20-高精密01500.01 0.020.005 0.010.01 0.02-JJG161-2010 標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)-60 3000.01 0.020.005 0.010±0.02-JJG225-2001 熱能表JJG229-2010 工業(yè)鉑、銅熱電阻-50 3000.020.010.04-JJF1379-2012 熱敏電阻測(cè)溫儀-60 3000.01-0.01-JJF1632-2017 溫度開關(guān)溫度參數(shù)-30 300不大于產(chǎn)品最大允 許誤差的十分之一-0.1 1第 41 頁(yè) 共 36 頁(yè)3.2.2 其它用途恒溫槽計(jì)量性能 目前在電磁計(jì)量專業(yè)以及海洋專業(yè)計(jì)量中都有相應(yīng)的恒溫槽技

18、術(shù)性能要求。波動(dòng)度、均勻度最高指標(biāo)分別為 0.002 和 0.001 。遠(yuǎn)高于溫度校準(zhǔn)用恒溫槽 溫場(chǎng)性能指標(biāo)， 但目前尚無(wú)專門的設(shè)備和測(cè)試方法。3.2.2.1 電磁計(jì)量專業(yè) JJG153-1996 標(biāo)準(zhǔn)電池檢定規(guī)程中對(duì)專用恒溫槽溫差最高要求達(dá)到0.002 ，見表 4。表4 JJG153-1996 標(biāo)準(zhǔn)電池檢定規(guī)程中的技術(shù)要求3.2.2.2 海洋計(jì)量專業(yè)JJG763-2002溫鹽深測(cè)量?jī)x檢定規(guī)程中對(duì)恒溫槽控溫波動(dòng)度、溫場(chǎng)均勻 度分別要求不大于 0.002 和 0.001 ，見表 5。表5 JJG763-2002溫鹽深測(cè)量?jī)x檢定規(guī)程中有關(guān)技術(shù)要求4 國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4.1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目前 恒溫槽相 關(guān)

19、行 業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)有 JB5376-1991 低溫 恒溫槽技 術(shù)條 件、 JB/T5377-1991 恒溫水槽技術(shù)條件 、JB/T9518-1999 恒溫油槽技術(shù)條件 。 等三項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。4.1.1 JB/T5377-1991 恒溫水槽技術(shù)條件JB/T5377-1991 恒溫水槽技術(shù)條件 將恒溫槽分為精密型和普通型兩種型 式，而每種型式又分為 A 級(jí)和 B級(jí)。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的計(jì)量性能有溫度波動(dòng)度、 溫 度均勻度（包括水平和垂直）和升溫時(shí)間。具體技術(shù)性能要求見表6，目前市場(chǎng)上大部分恒溫槽的計(jì)量性能都可以滿足該標(biāo)準(zhǔn)要求。表 6 JB/T5377-1991 恒溫水槽技術(shù)條件中技術(shù)性能要求在該標(biāo)準(zhǔn)中，推薦使用

20、兩支二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)或貝克曼溫度計(jì)或標(biāo)準(zhǔn)鉑電 阻溫度計(jì)，通過(guò)先集中比對(duì)，再分開測(cè)量，以抵消系統(tǒng)誤差的方法，進(jìn)行溫場(chǎng)均 勻度測(cè)試。 由于標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)、 貝克曼溫度計(jì)對(duì)浸沒深度有嚴(yán)格要求， 如果浸沒深度過(guò)大則無(wú)法讀數(shù)， 浸沒深度過(guò)小則存在漏熱影響， 采用玻璃溫度計(jì)測(cè)量溫 場(chǎng)具有很大的局限性，早已被淘汰不用。該標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)測(cè)試儀器要求見表7。該標(biāo)準(zhǔn)中提出全過(guò)程升溫時(shí)間的要求， 但由于耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)， 也沒有實(shí)際意 義，實(shí)際中一般不進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試。該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確恒溫槽工作區(qū)域的具體位置， 該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確相關(guān)溫度計(jì)所 能測(cè)量的最淺浸沒深度。表 7 JB/T5377-1991 恒溫水槽技術(shù)條件中測(cè)試儀器要求

21、4.1.2 JB5376-1991 低溫恒溫槽技術(shù)條件JB5376-1991 低溫恒溫槽技術(shù)條件 將低溫恒溫槽分為精密型和普通型兩 種。而精密型又分為 A 和 B兩級(jí)。 該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低溫恒溫槽技術(shù)性能要求， 包括溫度 波動(dòng)度、溫度均勻度（包括水平方向和垂直方向）和降溫時(shí)間，見表 8。其中技 術(shù)指標(biāo)低于現(xiàn)有常見恒溫槽技術(shù)水平。在該標(biāo)準(zhǔn)中，采用兩支二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)或貝克曼溫度計(jì)或標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫 度計(jì)，通過(guò)先集中比對(duì)，再分開測(cè)量，以抵消系統(tǒng)誤差的方法，進(jìn)行溫度均勻度 的測(cè)試。由于標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)、 貝克曼溫度計(jì)對(duì)浸沒深度有嚴(yán)格要求， 浸沒深度 過(guò)深無(wú)法讀數(shù)， 浸沒深度過(guò)淺有粗大誤差， 且響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)， 該

22、方法早已被淘汰 不用。 JB/T5376-1991 低溫恒溫槽技術(shù)條件中測(cè)量?jī)x器的要求見表 9。該標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)測(cè)試位置的要求，見表 10。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)槽深將恒溫槽分為大 于 250mm和小于 250mm兩種規(guī)格，規(guī)定了相應(yīng)的工作區(qū)域邊界。表 8 JB/T5376-1991 低溫恒溫槽技術(shù)條件中技術(shù)性能要求表 9 JB/T5376-1991 低溫恒溫槽技術(shù)條件中測(cè)量?jī)x器的要求表 10 JB/T5376-1991 低溫恒溫槽技術(shù)條件中測(cè)試位置的要求該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定全過(guò)程升溫時(shí)間的測(cè)試要求， 但由于耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)， 也沒有實(shí) 際意義，一般不進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試。但該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確相關(guān)溫度計(jì)所能測(cè)量的最淺浸沒深度。4.1

23、.3 JB/T9518-1999 恒溫油槽技術(shù)條件JB/T9518-1999 恒溫油槽技術(shù)條件 規(guī)定恒溫油槽的技術(shù)性能包括溫度波 動(dòng)度、溫度均勻度（包括水平和垂直）和降溫時(shí)間，將恒溫油槽波動(dòng)度和均勻度 分為三個(gè)等級(jí)（但沒有確定名稱） ，具體指標(biāo)見表 11。其中所列指標(biāo)低于目前常 見恒溫槽實(shí)際水平。在該標(biāo)準(zhǔn)中， 推薦使用兩支二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)通過(guò)交換位置法， 抵消系 統(tǒng)誤差后，進(jìn)行溫場(chǎng)均勻度測(cè)試 , 見表 12。該標(biāo)準(zhǔn)定義恒溫槽工作區(qū)域?yàn)榫嚯x槽 蓋（液面） 150mm到高于底部 50mm的范圍。這個(gè)范圍與目前恒溫槽常用工作區(qū) 域一致。該標(biāo)準(zhǔn)中提出全過(guò)程升溫時(shí)間的測(cè)試要求， 但由于耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，

24、 也沒有實(shí) 際意義，一般不進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試。該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確相關(guān)溫度計(jì)所能測(cè)量的最淺浸沒深度。表 11 JB/T9518-1999 恒溫油槽技術(shù)條件技術(shù)指標(biāo)要求表 12 JB/T9518-1999 恒溫油槽技術(shù)條件測(cè)試方法要求4.2 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)目前我國(guó)已有恒溫槽相關(guān) GB11241-1989 恒溫水槽( YY91038-1999)、 GB/T 26808-2011 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 - 低溫恒溫槽和 GB/T 28850-2012 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 高溫恒溫槽等三項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。4.2.1 GB11241-1989 恒溫水槽( YY91038-1999)GB11241-1989 恒溫水槽對(duì)恒溫槽技

25、術(shù)性能的規(guī)定項(xiàng)目包括溫度波動(dòng) 度、溫度均勻性(包括水平方向、垂直方向)和升降溫時(shí)間。該標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)要 求較低，見表 13。目前大部分恒溫槽都可以滿足該標(biāo)準(zhǔn)。在該標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)試驗(yàn)儀器的要求見表 14，推薦采用五支玻璃水銀溫度計(jì)，進(jìn) 行溫場(chǎng)波動(dòng)度和均勻度測(cè)試。規(guī)定測(cè)試恒溫槽距離液面30mm和距離底面 30mm的工作區(qū)域。 由于玻璃溫度計(jì)對(duì)浸沒深度有嚴(yán)格要求， 如浸沒深度過(guò)深則無(wú)法讀 數(shù)，如浸沒深度過(guò)淺則會(huì)出現(xiàn)較大誤差， 該方法早已被淘汰不用。 該標(biāo)準(zhǔn)沒有提 出對(duì)玻璃溫度計(jì)浸沒深度的限制。 該標(biāo)準(zhǔn)采用絕對(duì)法測(cè)試溫場(chǎng)， 測(cè)試準(zhǔn)確度較低。該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確相關(guān)溫度計(jì)所能測(cè)量的最淺浸沒深度。表 13 GB1124

26、1-1989 恒溫水槽技術(shù)性能要求表 14 GB11241-1989 恒溫水槽試驗(yàn)儀器要求4.2.2 GB/T 26808-2011 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 - 低溫恒溫槽GB/T 26808-2011 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 - 低溫恒溫槽對(duì)恒溫槽技術(shù)性 能的規(guī)定項(xiàng)目有溫度范圍、波動(dòng)度、均勻度、降溫時(shí)間等，但無(wú)明確具體數(shù)據(jù)指 標(biāo)，僅要求“符合制造商技術(shù)文件”，該標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)性能要求，見表15。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)溫用溫度傳感器的響應(yīng)時(shí)間以及傳感器的數(shù)量提出明確要求， 可采用熱電阻 和熱電偶等多種溫度傳感器，并推薦使用多點(diǎn)同時(shí)采樣的方法進(jìn)行測(cè)試。該標(biāo)準(zhǔn)采用相對(duì)方式規(guī)定了恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試位置，距離槽體液面和底面各

27、0.15H 的平面上（ H 為恒溫槽液體深度） 。與目前溫度校準(zhǔn)用恒溫槽的存在一定 的區(qū)別，見表 16。在工作區(qū)域中心點(diǎn)上， 幾支溫度計(jì)先進(jìn)行比對(duì)， 計(jì)算初始差值， 再分別放置 的各個(gè)位置上進(jìn)行同時(shí)測(cè)試， 通過(guò)計(jì)算獲得均勻度。 該標(biāo)準(zhǔn)沒有區(qū)分水平溫差和 垂直溫差。該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確相關(guān)溫度計(jì)所能測(cè)量的最淺浸沒深度。表 15GB/T 26808-2011 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 -低溫恒溫槽技術(shù)性能要求表 16 GB/T 26808-2011 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 -低溫恒溫槽測(cè)試位置的要求4.2.3 GB/T 28850-2012 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 高溫恒溫槽GB/T 28850-2012 恒溫

28、槽與恒溫循環(huán)裝置 高溫恒溫槽對(duì)恒溫槽技術(shù)性 能的規(guī)定項(xiàng)目包括有溫度范圍、波動(dòng)度、均勻度、升溫時(shí)間等，但對(duì)具體指標(biāo)則 提出要符合制造商技術(shù)文件規(guī)定， 沒有具體數(shù)據(jù)要求。 該標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)性能要求， 見 表 17。表 17 GB/T 28850-2012 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 高溫恒溫槽技術(shù)性能要求該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)溫用溫度傳感器的響應(yīng)時(shí)間以及傳感器的數(shù)量提出明確要求， 可 采用熱電阻和熱電偶等多種溫度傳感器，見表18。并推薦使用多點(diǎn)同時(shí)采樣的方法進(jìn)行測(cè)試。 該標(biāo)準(zhǔn)采用相對(duì)方式規(guī)定了恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試位置， 距離槽體液面 和底面各 0.15H 的平面上（ H 為恒溫槽液體深度） 。與目前溫度校準(zhǔn)用恒溫槽的 要求和使

29、用存在一定的區(qū)別。見表 19。 在工作區(qū)域中心點(diǎn)上， 幾支溫度計(jì)先進(jìn)行比對(duì)， 計(jì)算初始差值， 再分別放置 的各個(gè)位置上進(jìn)行同時(shí)測(cè)試， 通過(guò)計(jì)算獲得均勻度。 該標(biāo)準(zhǔn)沒有區(qū)分水平溫差和 垂直溫差。該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確相關(guān)溫度計(jì)所能測(cè)量的最淺浸沒深度。表 18 GB/T 28850-2012 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 高溫恒溫槽試驗(yàn)儀器要求表 19 GB/T 28850-2012 恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 高溫恒溫槽測(cè)試位置要求4.3 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)目前國(guó)際上針對(duì)液體恒溫設(shè)備的溫場(chǎng)測(cè)試指標(biāo)和方法的有 重力對(duì)流和強(qiáng)制 循環(huán)水 槽 DIN12876-2001和實(shí) 驗(yàn)室循環(huán) 設(shè)備和恒 溫槽 ASTM E715-80 ( Re

30、approved2006)兩項(xiàng)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。4.3.1 DIN12876-2001 重力對(duì)流和強(qiáng)制循環(huán)水槽 DIN12876-2001 重力對(duì)流和強(qiáng)制循環(huán)水槽 規(guī)定的測(cè)試項(xiàng)目主要包括溫度 波動(dòng)度、溫度均勻度，升降溫時(shí)間。但是對(duì)具體指標(biāo)沒有要求。其中溫度均勻度 采用多點(diǎn)同時(shí)測(cè)量，規(guī)定了恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試位置，在距離槽體液面和底面各 0.15H 的兩個(gè)平面上( H 為恒溫槽液體深度)。該標(biāo)準(zhǔn)采用絕對(duì)測(cè)溫法， 可能會(huì)由于不能及時(shí)消除系統(tǒng)差或短期穩(wěn)定性帶來(lái) 的影響，測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，不適合高精度的溫場(chǎng)測(cè)試。該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確相關(guān)溫度計(jì)所能測(cè)量的最淺浸沒深度。4.3.2實(shí)驗(yàn)室循環(huán)設(shè)備和恒溫槽 ASTM E7

31、15-80 ( Reapproved2011) 實(shí)驗(yàn)室循設(shè)備和恒溫槽 ASTM E715-80(Reapproved2011)規(guī)定的測(cè)試項(xiàng) 目主要包括溫度波動(dòng)度、溫度均勻度，升降溫時(shí)間。但是對(duì)具體指標(biāo)沒有要求。 該標(biāo)準(zhǔn)也是采用多支溫度計(jì)同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)溫度計(jì)放置位置提出明確要求。該標(biāo)準(zhǔn)采用絕對(duì)測(cè)溫法， 可能會(huì)由于不能及時(shí)消除系統(tǒng)差或短期穩(wěn)定性帶來(lái) 的影響，測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，不適合高精度的溫場(chǎng)測(cè)試。該標(biāo)準(zhǔn)沒有明確相關(guān)溫度計(jì)所能測(cè)量的最淺浸沒深度。5 現(xiàn)行 JJF1030-2010 恒溫槽計(jì)量性能測(cè)試規(guī)范存在的主要問題5.1 缺少升降溫速率測(cè)試項(xiàng)目，無(wú)法滿足現(xiàn)有溫度計(jì)量檢定 /校準(zhǔn)需求。

32、目前恒溫槽在實(shí)際使用中除提供穩(wěn)態(tài)溫場(chǎng)外， 還可能需要提供動(dòng)態(tài)溫度源功 能。如2017年頒布實(shí)施的溫度開關(guān)溫度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范 JJF 1632-2017中 7.2.2， 要求恒溫槽實(shí)現(xiàn) 1/min 的升降溫速率； 2018 年溫度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)年會(huì)審定 的雙金屬溫度計(jì)檢定規(guī)程(報(bào)審稿) 和壓力式溫度計(jì)檢定規(guī)程(報(bào)審稿) 也都提出了類似的升降溫速率的要求。 但現(xiàn)行JJF1030-2010恒溫槽計(jì)量性能測(cè) 試規(guī)范沒有相關(guān)測(cè)試要求，需要及時(shí)完善。5.2 現(xiàn)行規(guī)范存在局限性，沒有明確可測(cè)量的恒溫槽計(jì)量性能指標(biāo)范圍 恒溫槽適用范圍非常廣泛， 目前絕大部分恒溫槽的計(jì)量性能， 都可以按照現(xiàn) 行規(guī)范要求，采用常用

33、標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行測(cè)試。但也有部分恒溫槽計(jì)量性能比較特殊， 如溫差不大于 0.003甚至 0.001 的溫場(chǎng)測(cè)試，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的穩(wěn)定性、時(shí)間常數(shù)、 準(zhǔn)確度等都有更高要求， 不宜采用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)器、 常規(guī)方法進(jìn)行測(cè)試。 在實(shí)際工作 中很多基層計(jì)量人員缺乏對(duì)此方面的認(rèn)識(shí)， 容易造成誤解甚至錯(cuò)誤。 所以在恒溫 槽測(cè)試規(guī)范中， 需要根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)器的性能和測(cè)試方案， 明確可測(cè)量的恒溫槽計(jì) 量性能指標(biāo)的范圍。5.3 現(xiàn)行溫度計(jì)量規(guī)程對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器浸沒深度的要求，無(wú)法完全滿足恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試 需求。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)屬于接觸式溫度計(jì)， 要保證測(cè)量準(zhǔn)確性必須保證在介質(zhì)中浸沒足夠的深度， 以避免漏熱帶來(lái)的影響。 如不滿足浸沒深度要求，

34、就會(huì)降低測(cè) 量準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有溫度計(jì)量技術(shù)法規(guī) JJG161-2010標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)和JJG 130-2011 工 作用玻璃液體溫度計(jì)等對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在恒溫槽中的浸沒深度作出了規(guī) 定。JJG161-2010標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)中 7.3.4.1 規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)插入恒溫 槽內(nèi)的深度應(yīng)不小于 250mm。JJG 130-2011 工作用玻璃液體溫度計(jì)中 7.3.3.2 （ 1）中也規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)插入深度應(yīng)至少 250mm。但是在恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試中， 以標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)作標(biāo)準(zhǔn)器， 需要插入不同深 度，測(cè)試不同深度位置的溫度，這個(gè)范圍一般是 150mm 450mm。主要滿足標(biāo)準(zhǔn) 水銀溫度計(jì)等的量傳

35、需求。 如按照上述兩個(gè)規(guī)程的要求， 標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)測(cè)試 溫場(chǎng)只能進(jìn)行至少 250mm 浸沒深度溫場(chǎng)測(cè)試。 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)插入深度小 于 250mm ，能否保證溫場(chǎng)測(cè)試準(zhǔn)確度？如果標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)不能對(duì)150mm浸沒深度進(jìn)行測(cè)試，則標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)等無(wú)法得到完整的量傳？！溫度計(jì)量行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)一直采用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)進(jìn)行溫場(chǎng)測(cè)試， 但幾乎看 不到闡述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在不同浸沒深度下的測(cè)量準(zhǔn)確度的資料。 在恒 溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范歷次修訂中也沒有提及此事?，F(xiàn)行 JJF1030-2011恒溫 槽計(jì)量性能測(cè)試規(guī)范 也未提出溫度計(jì)最淺浸沒深度的限制， 所有國(guó)標(biāo)、 行標(biāo)中 也沒有相應(yīng)規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻

36、溫度計(jì)能否對(duì)恒溫槽小于 250mm 浸沒深度進(jìn)行溫 場(chǎng)測(cè)試？這是本次修訂中必須要明確的問題。經(jīng)查閱在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院凌善康研究員譯著的 1990 國(guó)際溫標(biāo)補(bǔ)充資 料中的“鉑電阻溫度計(jì)使用方法”部分，專門有“溫度計(jì)的浸沒深度”一節(jié)， 提到“ 在測(cè)量室溫以上的溫度時(shí)，所需要的浸沒深度隨溫度的增加而增加， 但在 400到 500附近，浸沒深度達(dá)到極大值，以后由于徑向輻射交換的迅速 增加，浸沒深度可以少小一些； 有關(guān)浸沒效應(yīng)的數(shù)據(jù)還是十分缺乏的；曾 十分有名的 MEYER型鉑電阻溫度計(jì)在 0、 230、420和 630時(shí)所需的浸沒 深度分別為 11cm、14 cm、17 cm、和 14 cm（這些浸

37、沒深度相應(yīng)的測(cè)溫精度， 則分別等于或優(yōu)于 0.05mK、0.1 mK、 0.2 mK和 0.5 mK）。 -50 到 50， 溫度計(jì)的浸沒深度為 15 cm 到 20 cm；200和 200以上時(shí)為 20cm到 27cm。” 從以上內(nèi)容可以看出在保證標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)足夠準(zhǔn)確度 （準(zhǔn)確度在零點(diǎn)幾 mK）的前提下，最小浸沒深度隨著溫度增加而增加。在現(xiàn)行兩項(xiàng)規(guī)程中規(guī)定的 “標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)插入深度應(yīng)至少 250mm”，應(yīng)該就是 400到 500時(shí)的最 小浸沒深度，這個(gè)浸沒深度可以保證標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在0至 400到 500范圍內(nèi)的最佳測(cè)量能力。但在較低的溫度范圍內(nèi)，如 0到 230，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻 溫度

38、計(jì)浸沒深度在 11cm、14cm時(shí)也可以保證同樣的準(zhǔn)確度。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在進(jìn)行恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試時(shí)， 需要在不同的浸沒深度下保證 一定的準(zhǔn)確度。 在凌善康研究員譯著的 1990 國(guó)際溫標(biāo)補(bǔ)充資料 中也提到 “有 關(guān)浸沒效應(yīng)的數(shù)據(jù)還是十分缺乏的” ；在此次規(guī)范修訂過(guò)程中，修訂小組突然發(fā) 現(xiàn)現(xiàn)有計(jì)量規(guī)程對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)最小浸沒深度的規(guī)定，造成標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)無(wú)法滿足恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試需求的問題時(shí)，非常困惑。實(shí)際上標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在進(jìn)行量傳或溫場(chǎng)測(cè)試時(shí)， 需要滿足的一個(gè)原則就 是“測(cè)量結(jié)果不確定度不大于被測(cè)指標(biāo)三分之一” ，并不一定需要保證其測(cè)量準(zhǔn) 確度在零點(diǎn)幾 mK 的最佳測(cè)量能力。 所以標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫

39、度計(jì)在進(jìn)行量傳或溫場(chǎng) 測(cè)試中浸沒深度到底是多少，應(yīng)通過(guò)相應(yīng)的試驗(yàn)，根據(jù)被測(cè)指標(biāo)來(lái)分析確定。 考慮到在實(shí)際工作中的可操作性，一般以最高溫度下的最小浸沒深度，作為整 個(gè)溫度測(cè)量范圍的最小浸沒深度。6 規(guī)范修定的主要內(nèi)容和說(shuō)明6.1 適用范圍現(xiàn)行規(guī)范主要針對(duì) -80 300液體恒溫槽。本次修訂沒有變化。高溫鹽槽和熱管恒溫槽等， 由于溫度更高或結(jié)構(gòu)特殊等， 現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)器和測(cè)試 方法尚不能完全滿足其溫場(chǎng)測(cè)試需求，本規(guī)范不適用高溫鹽槽和熱管恒溫槽。6.2 名詞術(shù)語(yǔ) 現(xiàn)行規(guī)范包括有恒溫槽工作區(qū)域、恒溫槽溫度均勻性、恒溫槽溫度波動(dòng)性、 恒溫槽工作區(qū)域上水平面、 恒溫槽工作區(qū)域下水平面、 固定溫度計(jì)和移動(dòng)溫度計(jì)

40、等七項(xiàng)名詞術(shù)語(yǔ)。本次修訂沒有變化。6.3 計(jì)量性能 6.3.1現(xiàn)行規(guī)范包括有溫度均勻性、溫度波動(dòng)性等兩項(xiàng)計(jì)量性能。在國(guó)標(biāo) GB11241-1989恒溫水槽技術(shù)性能要求（ YY91038-1999）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB5376-1991 低溫恒溫槽技術(shù)條件 、JB/T5377-1991 恒溫水槽技術(shù)條件 、 JB/T9518-1999 恒溫油槽技術(shù)條件都采用兩支溫度計(jì)進(jìn)行溫場(chǎng)測(cè)試，需要分 別進(jìn)行水平方向和垂直方向的測(cè)試， 所以將溫度均勻性分為水平 （方向） 和垂直 （方向）兩個(gè)子項(xiàng)目。在國(guó)標(biāo)恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 - 低溫恒溫槽 GB/T 26808-2011、恒溫槽與恒溫循環(huán)裝置 高溫恒溫槽 GB/

41、T 28850-2012 由于 采用多通道溫度巡檢設(shè)備進(jìn)行溫場(chǎng)測(cè)試， 可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集， 獲得任意兩點(diǎn) 之間的溫差， 所以只定義有均勻性， 沒有必要對(duì)均勻性進(jìn)行水平方向或垂直方向 的劃分?，F(xiàn)行規(guī)范將均勻性分為水平溫差和最大溫差， 其中最大溫差在溫度計(jì)量文獻(xiàn) 中是指“不同深度任意兩點(diǎn)的最大溫差” ，實(shí)際上就是垂直方向的最大溫差。在 一般情況下， 恒溫槽垂直溫差要大于水平溫差。 在實(shí)際檢定、 校準(zhǔn)中為最大限度 減少溫場(chǎng)均勻性和漏熱影響， 往往采用標(biāo)準(zhǔn)器與被檢 （校） 溫度計(jì)浸沒相同深度 的方式，所以在溫度計(jì)量工作中特別關(guān)注水平溫差的指標(biāo)。同時(shí)由于各種原因， 當(dāng)無(wú)法滿足相同浸沒深度的要求是， 還

42、需要評(píng)估垂直方向上的溫差。 所以垂直溫 差也是比較重要的溫場(chǎng)性能指標(biāo)。在溫度檢定和校準(zhǔn)中也非常需要。本次修訂將均勻性分為水平溫差和垂直溫差，表述更清晰明確。6.3.2 本次修訂增加升溫速率偏差和降溫速率偏差兩項(xiàng)計(jì)量性能。由于溫度開關(guān)溫度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范 JJF 1632-2017中 7.2.2，要求恒溫槽實(shí) 現(xiàn) 1/min 的升（降）溫速率； 2018 年溫度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)年會(huì)審定的雙金 屬溫度計(jì)檢定規(guī)程（報(bào)審稿） 和壓力式溫度計(jì)檢定規(guī)程（報(bào)審稿） 等三項(xiàng)計(jì) 量技術(shù)法規(guī)提出升（降）溫速率的需求，本次規(guī)范修訂增加升溫速率偏差、降溫 速率偏差等兩項(xiàng)計(jì)量性能。6.3.3 本次修訂增加恒溫槽技術(shù)性能的適用

43、范圍 現(xiàn)行規(guī)范沒有規(guī)定溫場(chǎng)測(cè)試指標(biāo)的范圍。 但是要考慮到標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)等 常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)器的技術(shù)性能以及測(cè)試方法的局限性。本次修訂針對(duì)上述波動(dòng)性、均勻性、升溫速率、降溫速率等四項(xiàng)計(jì)量性能， 根據(jù)不同溫度， 明確具體的指標(biāo)范圍。 溫度校準(zhǔn)用恒溫槽計(jì)量性能適用范圍見表 20，可以滿足相關(guān)溫度計(jì)量規(guī)程和規(guī)范要求。表 20 溫度校準(zhǔn)用恒溫槽計(jì)量性能適用范圍溫度范圍溫度波動(dòng)性/10min溫度均勻性升溫速率 /min降溫速率 /min水平溫差垂直溫差-80 3000.0050.0050-100 ：0.0100.1 1.00.1 1.0100-300 ：0.0206.4 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)器主要包括溫度計(jì)、 電測(cè)設(shè)

44、備、 轉(zhuǎn)換開關(guān)以及秒表等， 明確最小浸沒深 度。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)具體見表 21。6.4.1 溫度計(jì)6.4.1.1 明確標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在進(jìn)行溫場(chǎng)時(shí)的最小浸沒深度要求， 提出滿足恒 溫槽主要需求的技術(shù)方案?，F(xiàn)行 JJF1030-2010 恒溫槽計(jì)量性能測(cè)試規(guī)范規(guī)范，采用兩支標(biāo)準(zhǔn)鉑電 阻溫度計(jì)做標(biāo)準(zhǔn)器，測(cè)試恒溫槽溫場(chǎng)。根據(jù) JJG161-2010 標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)、JJG 130-2011 工作用玻璃液體溫 度計(jì)和 1990 國(guó)際溫標(biāo)補(bǔ)充資料中的有關(guān)規(guī)定和說(shuō)明，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì) 的浸沒深度必須大于 250mm的溫場(chǎng)時(shí)，否則無(wú)法保證足夠的準(zhǔn)確性。但是目前恒溫槽主要用于標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)、 高精密玻璃溫度計(jì)

45、等的溯源和量 傳，必須保證浸沒深度 150mm 450mm的工作區(qū)域的溫場(chǎng)性能，應(yīng)該有針對(duì) 150mm250mm浸沒范圍的溫場(chǎng)性能測(cè)試解決方案。在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院凌善康研究員譯著的 1990 國(guó)際溫標(biāo)補(bǔ)充資料中 的“鉑電阻溫度計(jì)使用方法” 部分，專門有“溫度計(jì)的浸沒深度” 一節(jié)，提到“ 在測(cè)量室溫以上的溫度時(shí)， 所需要的浸沒深度隨溫度的增加而增加， 但在 400 到 500附近，浸沒深度達(dá)到極大值，以后由于徑向輻射交換的迅速增加，浸沒 深度可以少小一些； 有關(guān)浸沒效應(yīng)的數(shù)據(jù)還是十分缺乏的；曾十分有名的 MEYER型鉑電阻溫度計(jì)在 0、230、 420和 630時(shí)所需的浸沒深度分別為 11cm

46、、14 cm、17 cm、和 14 cm（這些浸沒深度相應(yīng)的測(cè)溫精度，則分別等于或 優(yōu)于 0.05mK、0.1 mK、0.2 mK 和 0.5 mK）。 -50 到 50，溫度計(jì)的浸沒 深度為 15 cm到 20 cm；200和 200以上時(shí)為 20cm到 27cm?！?從以上內(nèi)容可以看出在保證標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)足夠準(zhǔn)確度 （準(zhǔn)確度在零點(diǎn)幾 mK）的前提下，最小浸沒深度隨著溫度增加而增加。在現(xiàn)行兩項(xiàng)規(guī)程中規(guī)定的 “標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)插入深度應(yīng)至少 250mm”，應(yīng)該是指 400到 500時(shí)的最 小浸沒深度，而且這個(gè)浸沒深度可以保證在 0至 400到 500范圍內(nèi)的最佳 測(cè)量能力。但在較低的溫度范圍

47、內(nèi)，如 0到 230，浸沒深度達(dá)到 11cm、14cm 時(shí)也可以保證同樣的準(zhǔn)確度。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在進(jìn)行恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試時(shí)， 需要在不同的浸沒深度下保證 一定的準(zhǔn)確度，但不一定是最佳測(cè)量能力（如測(cè)量準(zhǔn)確度在零點(diǎn)幾mK ）。但目前幾乎看不到闡述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在不同浸沒深度下獲得的測(cè)量準(zhǔn)確度 的資料。 在 JJF1030恒溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范 的歷次修訂中也沒有提及此事。 在凌善康研究員譯著的 1990 國(guó)際溫標(biāo)補(bǔ)充資料中也提到“有關(guān)浸沒效應(yīng)的 數(shù)據(jù)還是十分缺乏的” ；本規(guī)范在此次修訂過(guò)程中，意識(shí)到了這個(gè)問題。實(shí)際上標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在進(jìn)行量傳或溫場(chǎng)測(cè)試時(shí)， 需要滿足的就是 “整個(gè) 測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)

48、量不確定度不大于被測(cè)指標(biāo)的三分之一” 這個(gè)原則， 并不一定需要 保證其“最佳的測(cè)量能力” 。所以標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在進(jìn)行量傳或溫場(chǎng)測(cè)試中浸 沒深度到底是多少， 應(yīng)根據(jù)被測(cè)指標(biāo)來(lái)分析確定。 不同的被測(cè)指標(biāo)， 對(duì)應(yīng)著不同 的最小浸沒深度。 考慮到實(shí)際工作中的可操作性， 一般以最高溫度下的最小浸沒 深度，作為整個(gè)測(cè)量范圍的最小浸沒深度。在本次修訂中，進(jìn)行了一系列的比對(duì)試驗(yàn)， （見試驗(yàn)報(bào)告中試驗(yàn) 3 標(biāo)準(zhǔn)鉑電 阻溫度計(jì)不同浸沒深度下的漏熱影響試驗(yàn)） 。通過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在 250mm 浸沒深度以上，不同浸沒深度對(duì)應(yīng)的誤差。以現(xiàn)行溫度計(jì)量規(guī)程提出的 溫場(chǎng)最高要求為被測(cè)指標(biāo)，經(jīng)不確定度分析、評(píng)定，確定

49、出在整個(gè)溫度范圍內(nèi)， 滿足“不確定度不大于被測(cè)指標(biāo)三分之一”要求的最小浸沒深度。經(jīng)試驗(yàn)，在 -80 300范圍內(nèi)，對(duì)恒溫槽進(jìn)行溫場(chǎng)測(cè)試， 標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的最小浸沒深 度為 100mm時(shí)，可以滿足現(xiàn)有溫度計(jì)量檢定規(guī)程的對(duì)溫場(chǎng)指標(biāo)的測(cè)試需求。此次修訂通過(guò)試驗(yàn)，針對(duì)現(xiàn)有溫度計(jì)量規(guī)程要求的最高技術(shù)指標(biāo)，首次確 定了標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在溫場(chǎng)測(cè)試中的最小浸沒深度為 100mm，也說(shuō)明了長(zhǎng)久 以來(lái)，采用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)對(duì)恒溫槽 150mm450mm 浸沒深度范圍的溫場(chǎng)測(cè) 試是滿足相關(guān)溫度計(jì)量規(guī)程要求的。與現(xiàn)有兩項(xiàng)溫度計(jì)量規(guī)程規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻 溫度計(jì)最小浸沒深度不小于 250mm ，并不矛盾，只是因?yàn)楸粶y(cè)指標(biāo)不

50、同。在 JJG225-2001熱量表檢定規(guī)程在實(shí)施中，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)和計(jì)量部門普 遍反映作為標(biāo)準(zhǔn)器的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)與被檢短型熱電阻， 在恒溫槽中浸沒深度 差距過(guò)大，影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且使用不方便。大連久茂、大連博控等相 關(guān)儀表生產(chǎn)企業(yè)，普遍采用四線制鎧裝“ L”型鉑熱電阻，作為標(biāo)準(zhǔn)器，在恒溫 槽中較淺深度對(duì)短型鉑熱電阻進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證浸沒深度最淺可達(dá)到100mm，可以滿足規(guī)程要求，經(jīng)廣泛使用，取得了較好的效果。在本次修訂中， 我們也對(duì)不同廠家產(chǎn)品進(jìn)行了比對(duì)試驗(yàn)，嘗試能否采用四線制鎧裝“L”型鉑熱電阻作為標(biāo)準(zhǔn)器，進(jìn)行溫場(chǎng)測(cè)試。后來(lái)發(fā)現(xiàn)由于涉及感溫元件、填充材料、外套 管等多個(gè)環(huán)節(jié)， 在

51、相關(guān)國(guó)標(biāo)、 行標(biāo)中也缺少相應(yīng)的規(guī)范和指標(biāo)要求， 各企業(yè)產(chǎn)品 質(zhì)量和性能相差較大， 目前不宜大范圍推廣使用。 因此本次修訂沒有采用鎧裝鉑 熱電阻做標(biāo)準(zhǔn)器。深圳計(jì)量院溫度室在檢測(cè)接觸式體溫計(jì)過(guò)程中，采用在“ L”型金屬絲上纏 繞軟線四線制鉑熱電阻作為標(biāo)準(zhǔn)器， 可以較好解決漏熱問題， 最小浸沒深度可以 達(dá)到 50mm，經(jīng)測(cè)試和實(shí)際使用，效果非常理想，較好解決了接觸式體溫計(jì)的檢 定需求。一般軟線鉑熱電阻外套管采用聚四氟材料，最高耐溫可以達(dá)到200以上。采用該方法可以實(shí)現(xiàn) -80 200范圍較淺浸沒區(qū)域溫場(chǎng)測(cè)試，但是由于封 裝問題，不宜長(zhǎng)期在水槽中使用。采用四孔陶瓷珠封裝的軟線四線制鉑熱電阻， 可以在油

52、介質(zhì)中實(shí)現(xiàn) 200 300較高溫度范圍內(nèi)的較淺浸沒區(qū)域溫場(chǎng)測(cè)試， 但是鉑熱電阻在使用后陶瓷珠表面非常油膩， 無(wú)法擦拭干凈， 不利于攜帶、 使用 和保存。因此本次修訂也沒有采用軟線鉑熱電阻做標(biāo)準(zhǔn)器。實(shí)際上，進(jìn)行恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試， 根據(jù)不同溫場(chǎng)指標(biāo)以及浸沒深度需求， 可以 提出若干測(cè)量方案。 某些情況下也可以采用熱電偶， 解決一些涉及浸沒深度和漏 熱問題。6.4.2 電測(cè)設(shè)備電測(cè)儀表采用準(zhǔn)確度等級(jí) 0.02 級(jí)，配接上述鉑熱電阻后，最小分辨力不低 于 1mk 。與現(xiàn)行規(guī)范技術(shù)要求一致。 恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試屬于相對(duì)測(cè)量， 對(duì)準(zhǔn)確度要 求沒必要過(guò)高。按照校準(zhǔn)規(guī)范制定要求，要考慮到全國(guó)各計(jì)量部門的實(shí)際情況，

53、不明顯增加計(jì)量部門經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。提出能夠滿足前述要求的最低技術(shù)水平的設(shè)備。 并備注“也可以采用滿足要求的其他設(shè)備。 （如由標(biāo)準(zhǔn)器、電測(cè)儀器以及配套設(shè) 備所引入的擴(kuò)展不確定度，滿足不大于被測(cè)指標(biāo)絕對(duì)值 1/3 的要求）”。6.4.3 其他設(shè)備轉(zhuǎn)換開關(guān)與現(xiàn)行規(guī)范一致。 表 21 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)要求數(shù)量用途備注1鉑電阻 溫度計(jì)-80 300； 二等標(biāo)準(zhǔn)2支標(biāo)準(zhǔn)器也可以采用滿足要求的其 他設(shè)備。（如由標(biāo)準(zhǔn)器、 電 測(cè)儀器以及配套設(shè)備所引 入的擴(kuò)展不確定度，應(yīng)滿 足不大于被測(cè)指標(biāo)絕對(duì)值 1/3 要求。2電測(cè)設(shè)備準(zhǔn)確度 0.02 級(jí)； 分辨力相當(dāng)于 1mK1臺(tái)電測(cè) 設(shè)備3低熱電勢(shì) 轉(zhuǎn)換開關(guān)雜散電勢(shì) 0.4 V1個(gè)轉(zhuǎn)換 開關(guān)6.5 測(cè)試項(xiàng)目現(xiàn)行規(guī)范校準(zhǔn)項(xiàng)目包括溫度均勻性、溫度波動(dòng)性等兩個(gè)項(xiàng)目。 本次修訂規(guī)范校準(zhǔn)項(xiàng)目新增升溫速率偏差、 降溫速率偏差兩個(gè)項(xiàng)目。 測(cè)試項(xiàng) 目總計(jì)包括溫度均勻性、溫度波動(dòng)性、升溫速率偏差、降溫速率偏差等項(xiàng)目。 6.5.1測(cè)試溫度點(diǎn)的選擇目前恒溫槽使用溫度范圍基本上是以環(huán)境溫度為界，分為加熱型（室溫 300）制冷型（室溫 -80 ）。一般來(lái)說(shuō)，加熱型恒溫槽溫度波動(dòng)性和均勻性 最好的溫度點(diǎn)就是接近環(huán)境溫度的下限點(diǎn)， 溫場(chǎng)性能較差的就是遠(yuǎn)離環(huán)境溫度的 上限點(diǎn)；而制冷型恒溫槽波動(dòng)性和均勻性最好的溫度點(diǎn)就是接近環(huán)境溫度的上限 點(diǎn)，溫場(chǎng)性能較差的就是遠(yuǎn)離環(huán)境溫度