JJF（京）108-2023 光纖光柵校準(zhǔn)規(guī)范

CalibrationSpecificationforTemperPressureParameters北京市市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布JJF(京)108-2023光纖光柵傳感器溫度、壓力CalibrationSpecificaTemperatureandPressuJJF(京)108-2023 6 8 9 II本規(guī)范參照了國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1001—2011《通用1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定JJF(京)108-2023光纖光柵溫度、壓力傳感器校準(zhǔn)規(guī)范3.2溫度重復(fù)性Temperatu光纖光柵傳感器是監(jiān)測(cè)各種動(dòng)態(tài)或靜態(tài)信號(hào)如溫度、壓力、應(yīng)變、機(jī)械波等物理參數(shù)的重要傳感器。光纖光柵是利用光纖中的光敏性制成的，所謂光纖中的光敏性是指激光通過摻雜光纖時(shí)，光纖的折射率將隨光強(qiáng)的空間分布發(fā)生相應(yīng)變化的特性。寬帶光進(jìn)入光纖，經(jīng)過光柵反射回特定波長(zhǎng)的光，通過測(cè)量光柵反射JJF(京)108-20232表1標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)要求用途備注1度計(jì)二等標(biāo)準(zhǔn)溫度標(biāo)準(zhǔn)器也可使用滿足要求的其他測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)2電測(cè)設(shè)備相對(duì)誤差不大于3x10-5與標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)配套使用3恒溫槽測(cè)溫范圍-40℃~100℃提供恒定溫度源也可使用滿足校準(zhǔn)要求的其他恒溫設(shè)備性0.02℃溫度波動(dòng)度0.02℃/10min恒溫區(qū)域深×直徑：25cm×15cm，或者容積是被校傳感器體積的5倍以上壓力測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器可選用補(bǔ)償式微壓計(jì)、數(shù)字壓力計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)壓力發(fā)生器或其他符合要求的壓力標(biāo)準(zhǔn)器對(duì)光纖光柵傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)器允許誤差絕對(duì)值不超傳感器外觀應(yīng)光潔、無銹斑及裂痕，各部分應(yīng)連接牢固光纖引線應(yīng)無損，標(biāo)示應(yīng)清晰。傳感器應(yīng)配備可完成光纖光柵傳感器的信號(hào)采集并進(jìn)行輸出的設(shè)JJF(京)108-20233b）按恒溫槽使用說明書的要求使其處于正常工作狀態(tài)，并保證工作區(qū)域的液面處a）測(cè)量溫度點(diǎn)一般選擇傳感器的下限值、中間值和上限值，也可根據(jù)用戶需要選b）將傳感器與調(diào)制解調(diào)器相連，使其處于正常工作狀態(tài)。將傳感器與標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻c）將恒溫槽設(shè)定在下限溫度，待恒溫槽溫度穩(wěn)定，實(shí)際溫度最大偏差不超過±0.2℃時(shí)（以標(biāo)準(zhǔn)器為準(zhǔn)），穩(wěn)定10min，分別讀取標(biāo)準(zhǔn)器的溫度示值和調(diào)制解調(diào)器顯示的溫度示值，每2min讀取一次，連續(xù)測(cè)量5次。在測(cè)量過程中，恒溫槽溫d）根據(jù)上述測(cè)量要求，依次測(cè)量中間溫度和上限溫度時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器和調(diào)制解調(diào)器將傳感器放入恒溫槽內(nèi)，設(shè)置恒溫槽溫度至60℃,待溫度穩(wěn)定20min后記錄傳感器示值，然后將傳感器取出在室溫環(huán)境下回復(fù)10min后再次放入恒溫槽內(nèi)讀壓力傳感器校準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量一般不少于5個(gè)點(diǎn)（包括零點(diǎn)、壓力傳感器測(cè)量上），校準(zhǔn)時(shí)，通過壓力發(fā)生器產(chǎn)生壓力，由零點(diǎn)開始校準(zhǔn)，逐漸平穩(wěn)加壓到各個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，直至測(cè)量上限；然后由測(cè)量上限開始，逐漸平穩(wěn)降壓到各校準(zhǔn)點(diǎn)，直至零點(diǎn)，每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)壓力穩(wěn)定后，分別讀取并記錄標(biāo)準(zhǔn)器示值和壓力傳感器示值，4=Δpi=pi-p0ipi—第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的壓力示值，Pa；p0i—第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)器示值，Pa。）；），g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，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(duì)h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說復(fù)校時(shí)間的間隔是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決sJJF(京)108-20236記錄編號(hào)：委托單位：樣品名稱:制造廠：型號(hào)規(guī)格：環(huán)境溫度℃濕度%RH出廠編號(hào)：校準(zhǔn)地點(diǎn)：外觀檢查：主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號(hào)規(guī)格差/準(zhǔn)確度等級(jí)/不確定度儀器編號(hào)溯源單位有效期1.溫度示值誤差：校準(zhǔn)溫度(℃)校準(zhǔn)溫度(℃)次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器示值(℃)傳感器示值(℃)次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器示值(℃)傳感器示值(℃)1122334455平均值平均值示值誤差(℃)示值誤差(℃)示值誤差擴(kuò)展不確定度U，k=2示值誤差擴(kuò)展不確定度U，k=2JJF(京)108-202372.溫度重復(fù)性：次數(shù)傳感器示值(℃)平均值(℃)123456溫度重復(fù)性：%3.壓力示值誤差：標(biāo)準(zhǔn)值第一次第二次第三次示值誤差示值誤差擴(kuò)展不確定度U，k=2正行程反行程正行程反行程正行程反行程JJF(京)108-20231.溫度示值誤差（單位：℃)校準(zhǔn)溫度示值誤差不確定度2.溫度重復(fù)性：%3.壓力示值誤差（單位：）壓力標(biāo)準(zhǔn)值示值誤差不確定度光纖光柵溫度、壓力傳感器溫度示值誤差校準(zhǔn)不確定度評(píng)定實(shí)例用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)和配套數(shù)字多用表1x10-51x10-5C.1.3被校對(duì)象：光纖光柵溫度壓力傳感器，解調(diào)器顯示分=標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)量值溯源、配套電測(cè)儀器本身傳播公式中的各分量可認(rèn)為彼此獨(dú)立，所以被校光纖光差的測(cè)量不確定度傳播率為:JJF(京)108-2023采用A類評(píng)定方法，以60℃為例，在恒溫槽穩(wěn)定后，對(duì)傳感器進(jìn)行6次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量，從其顯示儀表上讀取6次顯示值，記為t1、t2、……t6,平均值記為表C.1i（次數(shù)）i（次數(shù)）i（次數(shù)）160.0360.0560.3260.1460.2660.2計(jì)算得算術(shù)平均值t的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s(t)=0.05℃。則由6次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量引人-配套電測(cè)設(shè)備的最大潤(rùn)徐誤差為±1x10-5,60℃時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)dws,/dt=3.91600x10-?sa=0.02/=0.012(℃)JJF(京)108-2023直接使用檢定證書中的水三相點(diǎn)值，帶來的最大變化8mK，為均勻分布，則在60℃時(shí)，恒溫槽溫場(chǎng)均勻性不超過0.02℃,為均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定表C.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表序號(hào)不確定度來源分布標(biāo)準(zhǔn)不確定度/℃10.052正態(tài)0.0023均勻0.0124均勻0.0055恒溫槽不均勻引入的不確定度u2.4均勻0.0120.053U=ku=2×0.053≈0.2℃JJF(京)108-2023表D.1標(biāo)準(zhǔn)器表D.2壓力計(jì)校準(zhǔn)結(jié)果計(jì)量單位（kPa）標(biāo)準(zhǔn)值第一次第二次第三次示值誤差示值誤差擴(kuò)展不確定度U，k=2正行程反行程正行程反行程正行程反行程200202.1203.5203.9202.6202.5201.02.51001.71001.01000.41002.61000.71003.0+3.02.520002001.92002.52000.22001.72001.92002.42.530002999.83001.83001.33003.43001.73003.82.540004001.84003.64001.64003.14001.34001.52.5依據(jù)本規(guī)范，光纖光柵溫度壓力傳感器壓力示值誤差是在所要求的校準(zhǔn)條件JJF(京)108-2023下，用現(xiàn)場(chǎng)全自動(dòng)壓力校驗(yàn)儀作標(biāo)準(zhǔn)器，以測(cè)量被校光纖光柵溫度壓力傳感器壓））Δpi=pi-p0i（D.1）p0i—第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)器示值，kPa。a)被校傳感器的示值pi引入的不確定度分量u(pi)b)標(biāo)準(zhǔn)器的壓力值p0i引入的不確定度分量u(p0i)D.3.3.1輸入量pi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(pi)的評(píng)定a)被校傳感器重復(fù)性引入的不確定度分量u(pi1)對(duì)被校光纖光柵溫度壓力傳感器在2000kPa處重復(fù)測(cè)量10次，其測(cè)得值如表表D.3測(cè)量次數(shù)10次測(cè)量123456789示值（kPa)2002.82004.22003.42000.82002.72003.92003.22001.62001.12002.0b)被校傳感器分辨力引入的不確定度分量u(pi2)儀表分辨力引入的誤差區(qū)間的半寬為分辨力的1/2，取均勻分布（分辨力為JJF(京)108-2023D.3.3.2輸入量p0i的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(p0i)的評(píng)定根據(jù)檢定證書，現(xiàn)場(chǎng)全自動(dòng)壓力校驗(yàn)儀的測(cè)級(jí)為0.02級(jí)，其最大允許誤差Δ=±4000×0.02%=±0.8kPa，則置信區(qū)間半寬度D.3.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc由于被校設(shè)備的示值pi與標(biāo)準(zhǔn)器的壓力值p0i之間彼此獨(dú)立，互不相關(guān)，根據(jù)表D.4序號(hào)符號(hào)不確定度分量來源靈敏系數(shù)ci標(biāo)準(zhǔn)不確定度1重復(fù)性引入的不確定度分量/1.16kPa2u(pi2)分辨力引入不確定度分量/0