JJF(蒙) 081-2024 溫度在線測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范

內(nèi)蒙古自治區(qū)地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范溫度在線測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforTemperatureMeasuringInstrumentOnLine2024-06-01發(fā)布 2024-09-01實(shí)施內(nèi)蒙古自治區(qū)市場監(jiān)督管理局 發(fā)布JJF(蒙)081-2024JJF(蒙)081-2024JJF(蒙)081—JJF(蒙)081—2024CalibrationSpecificationforTemperatureMeasuringInstrumentOnLine歸 口 單 位： 內(nèi)蒙古自治區(qū)市場監(jiān)督管理局主要起草單位： 內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測試研究院參加起草單位： 內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司本規(guī)范委托內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測試研究院負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：喬沛鈞（內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測試研究院）張曉梅（內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測試研究院）湯仟（內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測試研究院）參加起草人：佟天宇（內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測試研究院）安曉寧（內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測試研究院）張鵬（內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測試研究院）呂志勇（內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)股份有限公司）目錄引言 （Ⅱ）1 范圍 （1）引用文件 （1）術(shù)語和計(jì)量單位 （1）溫度在線測量系統(tǒng) （1）計(jì)量單位 （1）4 概述 （1）計(jì)量特性 （1）示值誤差 （1）校準(zhǔn)條件 （2）環(huán)境條件 （2）校準(zhǔn)所用設(shè)備 （2）校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 （3）校準(zhǔn)項(xiàng)目 （3）校準(zhǔn)方法 （3）校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá) （4）復(fù)校時(shí)間間隔 （4）附錄A校準(zhǔn)原始記錄格式示例 （5）附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式 （7）附錄C溫度在線測量系統(tǒng)示值誤差測量不確定度評定示例 （8）I引言本規(guī)范以F1071-2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JF001-2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》和J1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》為基礎(chǔ)和依據(jù)進(jìn)行制定。本規(guī)范為首次發(fā)布。II溫度在線測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于測量范圍在（-30～165）℃內(nèi)的溫度在線測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)。引用文件JJG229工業(yè)鉑、銅熱電阻JJF1171溫度巡回檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF1366溫度數(shù)據(jù)采集儀校準(zhǔn)規(guī)范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（包括所有修訂單）適用于本規(guī)范。術(shù)語和計(jì)量單位溫度在線測量系統(tǒng) temperaturemeasuringinstrumentonline溫度在線測量系統(tǒng)是一種智能測量設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄溫度變化，使用溫度傳感器測量試驗(yàn)區(qū)域溫度并將溫度以數(shù)字方式直接顯示在顯示單元。計(jì)量單位溫度在線測量系統(tǒng)使用的計(jì)量單位為攝氏度（℃）。概述溫度在線測量系統(tǒng)（以下簡稱測量系統(tǒng)）的工作原理是利用溫度傳感器的輸出電阻隨溫度變化而變化的特性，經(jīng)相應(yīng)信號處理和轉(zhuǎn)換后，顯示出相應(yīng)的溫度。測量系統(tǒng)由溫度傳感器（熱電阻）、測量單元、信號轉(zhuǎn)換器、顯示單元等構(gòu)成。其主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)工藝過程的溫度監(jiān)視和溫度驗(yàn)證等。測量系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示：溫度溫度傳感器信號處理和轉(zhuǎn)換單元圖1 測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖計(jì)量特性溫度示值誤差1溫度在線測量系統(tǒng)的示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件6.1.1 環(huán)境溫度：10℃～40℃；濕度：≤85%RH。6.1.2 當(dāng)電測儀器及標(biāo)準(zhǔn)器對環(huán)境條件另有要求時(shí)，應(yīng)滿足其規(guī)定要求。校準(zhǔn)所用設(shè)備校準(zhǔn)所需標(biāo)準(zhǔn)器為標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，也可使用擴(kuò)展不確定度不大于被測儀器最大允差1/4的其他設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)器技術(shù)要求及配套設(shè)備見表1。表1校準(zhǔn)所用設(shè)備設(shè)備名稱技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)測量范圍（-200～419.527）℃，二等及以上電測設(shè)備準(zhǔn)確度等級不低于0.02級恒溫槽溫度范圍℃溫度均勻性℃溫度波動度℃/10min工作區(qū)域水平溫差工作區(qū)域最大溫差-30～室溫0.050.100.05室溫～950.020.040.0595～1650.040.080.05干體式校準(zhǔn)器溫度范圍℃軸向均勻性℃孔間溫差℃溫度波動度℃/10min-30～1680.040.060.052校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目示值誤差校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前準(zhǔn)備接通恒溫設(shè)備電源預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間按照制造廠說明書中的規(guī)定確定，一般不少于30min。示值誤差使用恒溫槽進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)如測量系統(tǒng)的溫度傳感器能夠與介質(zhì)（槽）直接接觸，可直接插入介質(zhì)（槽）中；如不能直接接觸，應(yīng)將溫度傳感器放置在玻璃試管中，管內(nèi)放入適當(dāng)介質(zhì)（管），介質(zhì)（管）高度約溫度傳感器長度的三分之二，玻璃試管內(nèi)徑應(yīng)與溫度傳感器直徑相適應(yīng)。將裝入溫度傳感器的玻璃試管插入介質(zhì)（槽）中，為了消除玻璃試管內(nèi)空氣的對流，管口用脫脂棉塞緊。標(biāo)準(zhǔn)器與溫度傳感器的測溫端應(yīng)盡可能在恒溫槽工作區(qū)域內(nèi)的同一水平面上。使用干體式校準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器及溫度傳感器應(yīng)與干體爐均溫塊插孔接觸良好，插入深度應(yīng)盡量插入均溫塊插孔底部。校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)點(diǎn)不少于5個(gè)，應(yīng)均勻分布在整個(gè)測量范圍上，且必須包括測量下限點(diǎn)和上限點(diǎn)。帶有負(fù)溫區(qū)的測量系統(tǒng)，校準(zhǔn)點(diǎn)還應(yīng)包括0℃。也可根據(jù)用戶需要選擇校準(zhǔn)點(diǎn)。校準(zhǔn)步驟7.2.3.17.2.3.2內(nèi)，恒溫設(shè)備溫度偏離校準(zhǔn)點(diǎn)不得超過0.2℃（以標(biāo)準(zhǔn)器示值為準(zhǔn)），溫度波動不超過0.05℃/10min標(biāo)準(zhǔn)被測1被測2···被測n標(biāo)準(zhǔn)被測1被測2···被測n3每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的測量次數(shù)n不應(yīng)少于4次。在每一溫度點(diǎn)的整個(gè)讀數(shù)過程中，溫度變化不得超過±0.1℃。式中:

?t=tˉ?

（1）?t---被校溫度在線測量系統(tǒng)的示值誤差，℃；t---被校溫度在線測量系統(tǒng)在校準(zhǔn)溫度點(diǎn)示值讀數(shù)的平均值，℃；t0---標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的示值平均值，℃。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的溫度在線測量系統(tǒng)出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映（校準(zhǔn)結(jié)果內(nèi)容見附錄B）。校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題“校準(zhǔn)證書”；b）實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果不在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)）；證書的唯一性標(biāo)識（如編號），e）送校單位的名稱和地址；被校對象的描述和明確標(biāo)識；收日期；i）本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；j）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識，以及簽發(fā)日期；m)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效性的聲明；n）未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，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)間間隔為1年。4附錄A校準(zhǔn)原始記錄格式示例委托單位：儀器名稱:規(guī)格型號：生產(chǎn)廠家：出廠編號：記錄/證書編號：校準(zhǔn)依據(jù)：校準(zhǔn)地點(diǎn)：環(huán)境溫度： ℃標(biāo)準(zhǔn)器名稱:型號規(guī)格:環(huán)境濕度： %RH標(biāo)準(zhǔn)器編號:標(biāo)準(zhǔn)器測量范圍：不確定度（或準(zhǔn)確度等級）:溯源證書編號:溯源機(jī)構(gòu)：溯源證書有效期至：校準(zhǔn)溫度點(diǎn)/℃標(biāo)準(zhǔn)器示值/℃被測儀器示值/℃示值誤差/℃不確定度/℃（k=2）平均值平均值平均值平均值5JJF(蒙)081-2024JJF(蒙)081-2024平均值校準(zhǔn)員： 核驗(yàn)員： 校準(zhǔn)日期：6JJF(蒙)081-2024JJF(蒙)081-2024附錄B

校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式校準(zhǔn)溫度點(diǎn)（℃）示值誤差（℃）校準(zhǔn)溫度點(diǎn)（℃）示值誤差（℃）擴(kuò)展不確定度U/℃（k=2）以下空白7附錄C溫度在線測量系統(tǒng)示值誤差測量不確定度評定示例概述選取一性能穩(wěn)定的溫度在線測量系統(tǒng)作為被測對象，選用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)作為測量標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)本校準(zhǔn)規(guī)范中示值誤差的校準(zhǔn)方法，將標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)和被檢溫度傳感器一起置于恒溫槽中，采用比較法進(jìn)行校準(zhǔn)，以100℃校準(zhǔn)點(diǎn)為例進(jìn)行不確定度分析。數(shù)學(xué)模型t=tˉ?t式中:?t---被校溫度在線測量系統(tǒng)的示值誤差，℃；t---被校溫度在線測量系統(tǒng)在校準(zhǔn)溫度點(diǎn)示值讀數(shù)的平均值，℃；t0---標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的示值平均值，℃。靈敏度系數(shù)&yc1=&t=1&yc2=&T=?1標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t)輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來源：由于測量系統(tǒng)分辨率引入的不確定度分量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測量系統(tǒng)的示值重復(fù)性引入的不確定度分量，因此用重復(fù)性引入的不確定度分量作為儀器示值引入的不確定度，標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t2)。81234567812345678910100.0℃100.1℃100.1℃100.2℃100.3℃100.3℃100.2℃100.2℃100.3℃100.1℃則算數(shù)平均值

tti100.18℃n由貝塞爾公式可得出算數(shù)平均值實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)偏差ii1 n-1 in（t-2ut

=0.09℃snsn輸入量t0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ut0的評定輸入量t0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的測量重復(fù)性、恒溫槽水平溫差、垂直溫差及溫度波動性。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(t01)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的測量誤差主要由恒溫槽的溫度波動、標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)本身的短期不穩(wěn)定性等導(dǎo)致溫度計(jì)示值的不重復(fù)而引起的。通常采用多次測量，求出其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。表1測量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)℃100.00199.97299.97399.96499.96599.97699.97實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差si0.005℃9由表1可知，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)每一被測點(diǎn)單次測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差最大值為Smax=0.005℃。實(shí)際測量以6次測量平均值作為測量結(jié)果，則6u(t01)=Smax/ =0.002℃6溫場不均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(t02)溫場不均勻性主要是由恒溫槽工作區(qū)域水平溫差、垂直溫差、恒溫槽溫度波動性等引入。恒溫槽工作區(qū)域水平溫差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(t021)33100℃時(shí)恒溫槽工作區(qū)域最大水平溫差0.03℃，按均勻分布，取包含因子k ，則33ut0210.03

0.018℃3恒溫槽工作區(qū)域垂直溫差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(t022)33100℃時(shí)恒溫槽工作區(qū)域最大垂直溫差0.05℃，按均勻分布，取包含因子k ，則3ut0220.05/

0.029℃3恒溫槽溫度波動性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(t023)33100℃時(shí)恒溫槽溫度波動性不大于0.04℃/10min，按均勻分布，取包含因子k ，3則ut0230.04/

0.024℃由于u(t021)、u(t022)、u(t023)彼此獨(dú)立不相關(guān)，則u(t021)u(t021)u(t022)u(t023)222

0.042℃由于u(t01)與u(t02)彼此獨(dú)立不相關(guān)，則u(t01)u(t01)u(t02)22

0.042℃合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量靈敏系數(shù)不確定度來源數(shù)值（℃）u(t)1被檢示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.029℃ut0u(t01)-1標(biāo)準(zhǔn)器測量重復(fù)性引入的不