JJF(浙) 1175-2021 導(dǎo)熱系數(shù)測定儀（熱流計法）校準(zhǔn)規(guī)范

(浙)浙

江

省

地

方

計

量

技

術(shù)

規(guī)

范JJF（浙）1175—2021————————————————————————————————導(dǎo)熱系數(shù)測定儀（熱流計法）校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecification

forThermal

Conductivity

Heat

FlowMeterMethod2021—03—05

發(fā)布 2021—06—05

實施————————————————————————————————浙

江

省

市

場

監(jiān)

督

管

理

局

發(fā)

布（浙）導(dǎo)熱系數(shù)測定儀（熱流計法）

JJF（浙）-校準(zhǔn)規(guī)范Thermal

Conductivity

歸口

單

位：浙江省市場監(jiān)督管理局主要起草單位：浙江省計量科學(xué)研究院嘉興市計量檢定測試院武義縣檢驗檢測研究院參加起草單位：浙江省方正校準(zhǔn)有限公司浙江振申絕熱科技股份有限公司本規(guī)范委托浙江省計量科學(xué)研究院負(fù)責(zé)解釋。（浙）本規(guī)范主要起草人：余時帆沈偉 潘浩 參加起草人：陳奕豪浙江省方正校準(zhǔn)有限公司王文林 崔超 張永福浙江振申絕熱科技股份有限公司 引

言..................................................................................................................................................................1

范圍............................................................................................................................................................... 12

引用文件....................................................................................................................................................... 13

術(shù)語和計量單位........................................................................................................................................... 13.1

導(dǎo)熱系數(shù)

Thermalconductivity............................................................................................................. 13.2

熱流密度

Heatflux

...............................................................................................................................13.3

導(dǎo)熱系數(shù)參考板

conductivityreferencematerial.................................................................. 14 .............................................................................................................................................................15 計量特性.....................................................................................................................................................36校準(zhǔn)條件.....................................................................................................................................................36.1 環(huán)境條件..............................................................................................................................................36.2 供電電源條件......................................................................................................................................36.3 測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備..........................................................................................................................37 校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法.................................................................................................................................37.1 校準(zhǔn)項目..............................................................................................................................................37.2校準(zhǔn)方法..............................................................................................................................................48

校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)...............................................................................................................................................59

復(fù)校時間間隔............................................................................................................................................... 6附錄

A

導(dǎo)熱系數(shù)測定儀校準(zhǔn)原始記錄參考格式

.......................................................................................... 7附錄

B

導(dǎo)熱系數(shù)測定儀校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式.......................................................................................... 8附錄

C

.......................................................................... 9附錄

D

導(dǎo)熱系數(shù)參考板的使用和保存

12ⅠJJF（浙）1175—2021引

言本規(guī)范依據(jù)JJF

JJF

1059.1-2012JJF

1071-2010

熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及相關(guān)特性的測定

熱流計法》制定本規(guī)范。本規(guī)范為首次制定。ⅡJJF（浙）1175—20211

范圍本規(guī)范適用于導(dǎo)熱系數(shù)測量范圍為（0.002～1）W/(m·K)、溫度范圍為（0～80）℃的熱流計法導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的校準(zhǔn)。其他相近測量范圍的導(dǎo)熱系數(shù)測定儀也可參照本規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)。2

引用文件JJF

1007-2007

溫度計量名詞術(shù)語及定義GB/T

10295-2008/ISO

8301：1991（E）

絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及相關(guān)特性的測定

熱流計法新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3

術(shù)語和計量單位3.1

導(dǎo)熱系數(shù)

conductivity在單位時間、單位溫度梯度、單位面積所通過的熱量，單位為

W/(m·K)。［來源：JJF

1007-2007，3.38］注：導(dǎo)熱系數(shù)又稱熱導(dǎo)率，是表征物質(zhì)熱傳導(dǎo)性能的物理參量。3.2

熱流密度

W/m2。［來源：GB/T

10295-2008,

1.3］3.3

導(dǎo)熱系數(shù)參考板

conductivity

reference

material物理性質(zhì)穩(wěn)定且足夠均勻、用于記錄（或傳遞）導(dǎo)熱系數(shù)值的物質(zhì)。4 概述導(dǎo)熱系數(shù)測定儀（熱流計法）的工作原理是在兩端為平行平面的試樣內(nèi)建立一維穩(wěn)態(tài)傳熱過程，通過測量試樣的熱流密度、兩表面溫差和厚度而得到試樣導(dǎo)熱系數(shù)。通常由加熱單元、冷卻單元、防護(hù)部分、功率測量部分和電源控制部分組成，用于對樣品材料的導(dǎo)熱性能進(jìn)行測量，根據(jù)其基本結(jié)構(gòu)可以分為單試樣導(dǎo)熱系數(shù)測定儀和雙試樣導(dǎo)熱系數(shù)測定儀，典型結(jié)構(gòu)如圖

所示。1JJF（浙）1175—2021單試樣導(dǎo)熱系數(shù)測定儀導(dǎo)熱系數(shù)計算式為

d(1

2)

（1）式中：

——

；

——W；——傳熱面積，m；d

——試樣平均厚度，m；1——K；2——K。雙試樣導(dǎo)熱系數(shù)測定儀導(dǎo)熱系數(shù)計算式為

d2(1

2)

（2）圖

1

導(dǎo)熱系數(shù)測定儀（熱流計法）典型結(jié)構(gòu)圖2序號儀器設(shè)備名稱技術(shù)要求用途備注1導(dǎo)熱系數(shù)參考板導(dǎo)熱系數(shù)參考板其使用的溫度范圍能覆蓋所校準(zhǔn)的導(dǎo)熱系數(shù)測定儀工考板的擴(kuò)展不確定應(yīng)優(yōu)于被校導(dǎo)熱系數(shù)測定儀最大允許誤差的

。測量標(biāo)準(zhǔn)一般采用玻璃纖維棉板和有機(jī)玻璃作為參考板。2絕緣電阻表直流電壓：500

V，準(zhǔn)確度等級不低于

10

級。絕緣電阻檢查3耐壓測試儀輸出電壓：交流（0～1500）V，頻率：（45～55）低于

0.25

，準(zhǔn)確度等級不低于

5級。絕緣強(qiáng)度檢查JJF（浙）1175—20215計量特性導(dǎo)熱系數(shù)測定儀示值誤差應(yīng)不超過±6 校準(zhǔn)條件6.1 環(huán)境條件 ℃；6.2 供電電源條件

電源電壓：交流

220

V±11

V；

電源頻率：50

Hz±1

Hz。6.3 測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備校準(zhǔn)時由測量標(biāo)準(zhǔn)及其他校準(zhǔn)設(shè)備引起的不確定度應(yīng)盡可能小，測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備見表

1

所示。表

表

測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備7.1 校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)項目包含：外觀和功能性檢查、絕緣電阻檢查、絕緣強(qiáng)度檢查、示值誤差。3項目首次復(fù)校外觀和功能檢查++絕緣電阻檢查+-絕緣強(qiáng)度檢查+-示值誤差++注：

“+”表示校準(zhǔn)，“-”表示不校準(zhǔn)。JJF（浙）1175—2021表

2

表

2

校準(zhǔn)項目 外觀和功能性檢查。外觀檢查：以及是否有影響計量特性的缺陷。功能性檢查：導(dǎo)熱系數(shù)測定儀在通電狀態(tài)下進(jìn)行功能性檢查，其顯示的數(shù)字及圖像應(yīng)清晰無疊字無缺筆劃現(xiàn)象，檢查軟件運(yùn)行是否正常，機(jī)械、電控是否正常。 絕緣電阻檢查導(dǎo)熱系數(shù)測定儀斷開電源情況下，使用準(zhǔn)確度等級為

10

級輸出電壓

500

V

的絕緣電阻表測量導(dǎo)熱系數(shù)測定儀電源端子與外殼之間的絕緣電阻，不小于

20

MΩ。 絕緣強(qiáng)度檢查導(dǎo)熱系數(shù)測定儀應(yīng)能承受

1.5

kV

交流電壓，歷時

1

min，應(yīng)無擊穿和飛弧現(xiàn)象。 示值誤差 校準(zhǔn)前準(zhǔn)備工作應(yīng)事先將導(dǎo)熱系數(shù)參考板按要求進(jìn)行處理后放置在密封防潮袋中，參考板的使用和保存見附錄

D。校準(zhǔn)前需整理和清潔導(dǎo)熱系數(shù)測定儀樣品測試室，開始校準(zhǔn)前導(dǎo)熱系數(shù)測定儀需通電預(yù)熱至少

30

min，以保證與環(huán)境條件達(dá)到熱平衡。 示值誤差校準(zhǔn)根據(jù)客戶的要求，確定導(dǎo)熱系數(shù)測定儀校準(zhǔn)溫度點。按照導(dǎo)熱系數(shù)測定儀使用操作說明4JJF（浙）1175—2021對應(yīng)的溫度，設(shè)定被校導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的樣品平均溫度（通常導(dǎo)熱系數(shù)測定儀熱板與冷板的溫差設(shè)定為

20

得參考板在設(shè)定的平均溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)示值。完成一次測量后，取出參考板，待導(dǎo)熱系數(shù)測定儀熱板、冷板溫度恢復(fù)到室溫（附近）后，再次安裝參考板，重復(fù)上一次測試步驟，得到參考物質(zhì)在設(shè)定的樣品平均溫度的導(dǎo)熱系數(shù)示值的重復(fù)測量結(jié)果。在相同的條件，重復(fù)測量參考板的導(dǎo)熱系數(shù)至少

其他溫度點的導(dǎo)熱系數(shù)，可重復(fù)

7.2.4.2

的測量步驟，得到參考板在不同溫度的導(dǎo)熱系數(shù)測量結(jié)果。其他導(dǎo)熱系數(shù)點的校準(zhǔn)方法同

7.2.4.2

測量步驟。根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)參考板導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)稱值

- 0 0

- 0 0

（3）式中：δ——；

——W/(m·K)

；——W/(m·K)。

數(shù)據(jù)處理原則導(dǎo)熱系數(shù)值可以采用科學(xué)計數(shù)法表示，其中參考板的標(biāo)準(zhǔn)值為四位有效數(shù)字；被校導(dǎo)熱

1

位小數(shù)；校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度以相對值表示。8

校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8.1

校準(zhǔn)記錄

A。8.2

校準(zhǔn)證書校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書（報告）上反映，校準(zhǔn)證書（報告）應(yīng)至少包括以下信息：a)

b)

實驗室名稱和地址；c)

d)

5JJF（浙）1175—2021e)

客戶的名稱和地址；f)

被校對象的描述和明確標(biāo)識；g)

期；h)

如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；i)

對校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；j)

本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；k)

校準(zhǔn)環(huán)境的描述；l)

被校溫度計示值誤差及其測量不確定度，以及其他檢查結(jié)果的說明；m)

對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；n)

校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；o)

校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；p)

未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書或報告的聲明。校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式見附錄

，導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的示值誤差測量不確定度評定示例見附錄C。9 復(fù)校時間間隔因素所決定的，可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。年。6設(shè)定平均溫度℃設(shè)定溫差℃溫度設(shè)定值（℃）熱板溫度冷板溫度平均溫度導(dǎo)熱系數(shù)測定儀測量值W/(1234平均值參考板導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)稱值0W/()導(dǎo)熱系數(shù)測定儀示值W/()導(dǎo)熱系數(shù)測定儀示值誤差%名

稱型號/規(guī)格準(zhǔn)確度儀器編號證書編號有效期JJF（浙）1175—2021附錄

A 導(dǎo)熱系數(shù)測定儀校準(zhǔn)原始記錄參考格式委托單位： 委托單位地址 證書編號：型號/規(guī)格 測量范圍 最大允許誤差 器號 制造單位：校準(zhǔn)前狀態(tài)： 校準(zhǔn)后狀態(tài)： 環(huán)境溫度： ℃

相對濕度： %校準(zhǔn)依據(jù) 校準(zhǔn)地點一、校準(zhǔn)所使用的主要計量器具：二、校準(zhǔn)結(jié)果：1一、校準(zhǔn)所使用的主要計量器具：二、校準(zhǔn)結(jié)果：234、示值誤差：相對擴(kuò)展不確定度：U＝ % ,

k4、示值誤差：校準(zhǔn)人員： 核驗人員： 校準(zhǔn)日期： 共 頁 第 頁7溫度（℃）導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值W/()導(dǎo)熱系數(shù)測定儀示值W/()示值誤差擴(kuò)展不確定度JJF（浙）1175—2021附錄

B 導(dǎo)熱系數(shù)測定儀校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式校準(zhǔn)結(jié)果：1、

外觀和功能性檢查：2、絕緣電阻檢查：3、絕緣強(qiáng)度檢查：4、示值誤差：8JJF（浙）1175—2021附錄

C 導(dǎo)熱系數(shù)測定儀示值誤差測量不確定度評定示例C.

1.測量模型導(dǎo)熱系數(shù)測定儀示值誤差的計算公式為：

-

- 0 0

100%

——導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的示值誤差，%；

（）

——導(dǎo)熱系數(shù)測定儀測得的試樣平均導(dǎo)熱系數(shù)示值，W/(

；λ——參考板導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)稱值，W/(

。按照試樣平均溫度

298K，溫差

20℃為例做導(dǎo)熱系數(shù)測量結(jié)果不確定度分析。

d

(1

2)式中:

——試樣導(dǎo)熱系數(shù)，單位

；

——加熱單元計量部分的平均加熱功率，單位

W；——計量面積（雙試樣裝置需乘以

2），單位

m；d

——試樣平均厚度，單位

m；1——

K；2——

K。C.2.

方差與靈敏度系數(shù)式（C

1）中

，

相互獨立，因而得

（）

c

c

1

（）u

u

()u(

)

（）C.3.

不確定度來源及分析u

由輸入量

λ引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

（u由輸入量λ引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來源于導(dǎo)熱系數(shù)測定儀測量的重復(fù)性和示值分辨力。9測量次數(shù)樣品平均溫度℃冷熱板溫差℃樣品厚度cm樣品導(dǎo)熱系數(shù)W/mK125.120.02.5450.0325225.120.12.5390.0323325.120.02.5390.0325425.020.02.5390.0324525.020.12.5380.0324625.019.92.5400.0325725.119.82.5410.0325825.019.82.5400.0325925.019.82.5400.03241025.219.82.5410.0326平均值25.0619.932.5400.0325JJF（浙）1175—2021對導(dǎo)熱系數(shù)參考板作

次獨立重復(fù)測量，10

次獨立測量數(shù)據(jù)見表

B1表

B1由貝塞爾計算公式可以得到實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差為：表

B1由貝塞爾計算公式可以得到實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差為：8.4×10

（）

-5式中：

——

——第

i

——n

n——

=10。實際測量時，取

4

次測量得到的材料導(dǎo)熱系數(shù)的平均值作為檢測報告中的最終導(dǎo)熱系數(shù)值。因此，測量儀器測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量r

為：r r

0.0325

（）ur(

)