JJF 2019-2022 液體恒溫試驗設(shè)備溫度性能測試規(guī)范

中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范液體恒溫試驗設(shè)備溫度性能測試規(guī)范國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布孫浩(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)蔣靜(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)王凌(洛陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心)金志軍(中國計量科學(xué)研究院)田昀(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)林軍(福建省計量科學(xué)研究院)徐震震(泰安磐然測控科技有限公司)I引言 1范圍 2引用文件 4概述 5計量特性 5.1溫度性能 5.2安全性能 6測試條件 6.1環(huán)境條件 6.2測量標準及其他設(shè)備 7測試項目和測試方法 7.1測試、檢查項目 7.2絕緣電阻的檢查 7.4數(shù)據(jù)處理 8測試結(jié)果表達 9復(fù)測時間間隔 附錄A液體恒溫試驗設(shè)備溫度性能測試原始記錄參考格式 附錄B液體恒溫試驗設(shè)備測試證書(報告)內(nèi)頁參考格式 附錄C液體恒溫試驗設(shè)備溫度偏差不確定度評定示例 附錄D液體恒溫試驗設(shè)備溫度均勻度不確定度評定示例 附錄E液體恒溫試驗設(shè)備溫度波動度不確定度評定示例 ⅡJJF1071—2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》和JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制修訂工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。1本規(guī)范適用于溫度范圍為(一80～300)℃的液體恒溫試驗設(shè)備溫度性能的測試，GB/T5170.2—2017環(huán)境試驗設(shè)備檢驗方法第2部分：溫度試驗設(shè)備件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。25.1溫度性能設(shè)備的溫度性能包括溫度偏差、溫度均勻度及溫度波動度。典型設(shè)備的溫度性能要求見表1。溫度范圍(一80～100)℃溫度偏差士1.0℃士2.5℃溫度均勻度溫度波動度注：以上技術(shù)要求不用于合格判定，僅供參5.2安全性能常溫下，設(shè)備的金屬外殼或接地端子與電源端子之間的絕緣電阻應(yīng)不小于20MQ。6.1環(huán)境條件溫度：(15～35)℃;相對濕度：不大于85%。設(shè)備周圍應(yīng)無強烈振動及腐蝕性氣體存在，并無明顯空氣流動，應(yīng)避免其他冷、熱源的影響。實際工作中，環(huán)境條件還應(yīng)滿足測量標準器正常使用的要求。6.2測量標準及其他設(shè)備溫度測量標準一般由溫度傳感器及溫度顯示(記錄)儀組成，其在與設(shè)備對應(yīng)溫度范圍內(nèi)的不確定度應(yīng)不大于設(shè)備溫度偏差最大允許值的絕對值的1/3。溫度測量標準及其他設(shè)備技術(shù)要求見表2。序號名稱測量范圍1溫度測量標準分辨力：不低于0.01℃2絕緣電阻表10級1溫度傳感器尺寸應(yīng)盡量小，并且能整體浸入工作空2溫度測量標準技術(shù)要求為包含傳感器和溫度顯示(記錄)儀的整體要3溫度測量標準各通道的測量結(jié)果應(yīng)包含修正值。4也可采用滿足要求的其他設(shè)備。5應(yīng)定期或不定期對溫度測量標準進行性能核查。37.1測試、檢查項目7.2絕緣電阻的檢查用絕緣電阻表測量設(shè)備的外殼或接線端子與電源端子之間的絕緣電阻，其結(jié)果應(yīng)符合5.2的要求。7.3測試方法測試溫度點為設(shè)備使用溫度范圍的上限、下限和中間點，也可根據(jù)用戶需要進行7.3.2工作空間的確定設(shè)備的工作空間按制造商提供的產(chǎn)品說明書確定。若產(chǎn)品說明書未規(guī)定工作空間，則應(yīng)根據(jù)表3確定工作空間，但工作空間上表面距離液面不應(yīng)小于30mm。如果加熱(制冷)裝置位于槽體的底部或側(cè)面，則工作空間的計算應(yīng)從加熱(制冷)裝置靠近工作空間的表面開始計算。如槽體具有擋板、隔板等隔離設(shè)施，則從擋板、隔板開始距底面、液面(或隔板)距槽壁(或擋板、加熱器、冷卻器)長方體槽體(W×L×H)≥0.15W或0.15L圓柱體槽體(D×H)注：以操作者正常操作為基點，W表示槽體左右方向尺寸，L表示槽示液體介質(zhì)液位的高度，D表示槽體的直徑。7.3.3測量點的位置溫度傳感器布放位置為設(shè)備溫度性能測試時的測量點位置。當工作空間為長方體時，溫度傳感器應(yīng)布放在工作空間內(nèi)的角點及幾何中心點。當工作空間為圓柱體時，溫當設(shè)備工作空間內(nèi)有置物裝置時，可按實際情況將溫度傳感器布放在相應(yīng)位置溫度傳感器測量點序號用1,2,3,……數(shù)字表示。7.3.3.1當工作空間深度小于15cm時，溫度測量點數(shù)量為5個，溫度傳感器應(yīng)布放在工作空間1/2深度水平面上，見圖1所示。47.3.3.2當工作空間深度大于15cm時，溫度測量點數(shù)量為9個，溫度傳感器應(yīng)布放在工作空間上、下水平面及空間幾何中心點，見圖2所示。7.3.3.3當工作空間過小或過大時，可按用戶需要或?qū)嶋H情況確定測量點的數(shù)量和位置，并用圖示說明。7.3.4溫度的測試在設(shè)備空載條件下進行測試。在確認設(shè)備液位正常后，將設(shè)備控制溫度設(shè)定到測試溫度，并開啟運行設(shè)備，待其達到設(shè)定溫度并處于穩(wěn)定狀態(tài)后開始記錄各測量點溫度。應(yīng)每2min測量一次，測量過程應(yīng)包括一個以上的完整溫度變化周期，測量時間應(yīng)在30min以上。7.4數(shù)據(jù)處理7.4.1溫度偏差按公式(1)和公式(2)計算設(shè)備的溫度上偏差和溫度下偏差：式中：tmax--——修正后各測量點在規(guī)定時間內(nèi)測得的最高溫度，℃;tmin——修正后各測量點在規(guī)定時間內(nèi)測得的最低溫度，℃;JJF2019—202257.4.2溫度均勻度按公式(3)計算設(shè)備的溫度均勻度：式中：timax-—修正后各測量點在第i次測量時測得的最高溫度，℃;timin-——修正后各測量點在第i次測量時測得的最低溫度，℃;7.4.3溫度波動度按公式(4)計算設(shè)備的溫度波動度：△t;=max(tjmax一tjmin)式中：△t設(shè)備的溫度波動度，℃;t;min——修正后測量點j在n次測量中測得的最低溫度，℃;j-——測量點序號。8測試結(jié)果表達經(jīng)測試的設(shè)備出具測試證書或測試報告，測試證書或測試報告至少應(yīng)包括以下信息：a)標題“測試證書”或“測試報告”;b)實驗室名稱和地址；c)進行測試的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書(或報告)的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標識；e)客戶的名稱和地址；f)被測對象的描述和明確標識；g)進行測試的日期；h)測試所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識，包括名稱及代號；i)本次測試所用測量標準的溯源性及有效性說明；j)測試環(huán)境的描述；k)溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動度的測試結(jié)果及相應(yīng)不確定度，以及絕緣電阻檢查結(jié)果的說明；1)對測試規(guī)范的偏離的說明；m)測試證書或測試報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標識；n)測試人和核驗人簽名；o)測試結(jié)果僅對被測對象有效性的聲明；6p)未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復(fù)制測試證書或測試報告的聲明。建議復(fù)測間隔時間為1年，使用特別頻繁時應(yīng)適當縮短。在使用過程中經(jīng)過修理、由于復(fù)測間隔時間的長短是由設(shè)備的使用情況、使用者、設(shè)備本身質(zhì)量等因素所決7生產(chǎn)單位：型號規(guī)格：出廠編號：測試地點：環(huán)境溫度：℃環(huán)境相對濕度：%名稱型號器號測量范圍準確度等級/不確定度證書編號1.溫度性能測試記錄設(shè)定溫度：℃計量單位：℃次數(shù)實測溫度值各測量點之間的最大差值123456789123456789每一測量點中的最大差值溫度上偏差溫度均勻度溫度下偏差溫度波動度82.溫度測試點布設(shè)位置示意圖3.絕緣電阻檢查結(jié)果9液體恒溫試驗設(shè)備測試證書(報告)內(nèi)頁參考格式測試結(jié)果測試溫度/℃測試項目測量值/℃不確定度/℃溫度上偏差溫度下偏差溫度均勻度溫度波動度液體恒溫試驗設(shè)備溫度偏差不確定度評定示例C.1被測對象恒溫水槽，溫度設(shè)定分辨力為0.1℃,以測試溫度點50.0℃為例進行評定。C.2測量標準溫度巡檢儀，溫度指示分辨力為0.01℃。C.3測試方法按照本規(guī)范的測試要求，將溫度巡檢儀的傳感器按規(guī)定測試點要求布放。恒溫水槽設(shè)定為50.0℃,并開啟運行。當恒溫水槽溫度達到設(shè)定值并穩(wěn)定后開始記錄溫度巡檢儀顯示的溫度值，記錄時間間隔為2min,30min內(nèi)共記錄16組數(shù)據(jù)。C.4測量模型式中：tmax——修正后各測量點在規(guī)定時間內(nèi)測得的最高溫度，℃;tmin——修正后各測量點在規(guī)定時間內(nèi)測得的最低溫度，℃;C.5標準不確定度的評定恒溫水槽溫度上偏差和溫度下偏差的不確定度來源包括：被測恒溫水槽測量重復(fù)性、標準器分辨力、標準器誤差、標準器穩(wěn)定性。C.5.1恒溫水槽溫度偏差測量重復(fù)性與標準器分辨力引入的標準不確定度u1max、U1min對恒溫水槽進行10次重復(fù)測量，計算每次測量的溫度上偏差和溫度下偏差，得到兩組測量列分別如下：溫度上偏差△tmax/℃:0.25,0.26,0.19,0.28,0.24,0.21,0.18,0.28,0.24,0.20;溫度下偏差△tmin/℃:0.03,0.04,一0.02,0.04,0.03,0.01,一0.05,0.04,0.03,0.01。用貝塞爾公式計算標準偏差，則由重復(fù)測量引入的標準不確定度分別為：u?(△tmax)=s(△tmax)u?(△tmin)=s(△tmin)=0.030℃標準器的溫度分辨力為0.01℃,區(qū)間半寬為0.005℃,服從均勻分布，則由標準器分辨力引入的標準不確定度為：測量重復(fù)性引入的標準不確定度遠大于標準器分辨力引入的標準不確定度，取其中較大者，則：JJF2019—2022u1min=u?(△tmin)=0.030℃C.5.2標準器誤差引入的標準不確定度u?勻分布考慮，則標準器誤差引入的標準不確定度為u?=0.25℃/√3≈0.144℃。C.5.3標準器穩(wěn)定性引入的標準不確定度u?標準器年穩(wěn)定性為0.10℃,按均勻分布計算，則由其引入的標準不確定度為u?=C.6標準不確定度匯總見表C.1和表C.2。標準不確定度符號標準不確定度/℃123標準不確定度符號標準不確定度/℃123C.7合成標準不確定度C.7.1溫度上偏差的合成標準不確定度u.(△tmax)u1max,u2,u?互不相關(guān)，則溫度上偏差的合成標準不確定度u(△tmax)為：u.(△tmax)=√uimax+u2+u3=0.159℃C.7.2溫度下偏差的合成標準不確定度u.(△tmin)u1min,u2,u?,互不相關(guān)，則溫度下偏差的合成標準不確定度u.(△tmin)為：C.8擴展不確定度取包含因子k=2,則恒溫水槽溫度上偏差的擴展不確定度為：U=k×u.(△tmax恒溫水槽溫度下偏差的擴展不確定度為：即溫度偏差的擴展不確定度為：液體恒溫試驗設(shè)備溫度均勻度不確定度評定示例D.1被測對象恒溫水槽，溫度設(shè)定分辨力為0.1℃,以測試溫度點50.0℃為例進行評定。D.2測量標準溫度巡檢儀，溫度指示分辨力為0.01℃,測量時帶修正值使用，不確定度為U=測試方法按照本規(guī)范的測試要求，將溫度巡檢儀的傳感器按規(guī)定測試點要求布放。恒溫水槽設(shè)定為50.0℃,并開啟運行。當恒溫水槽溫度達到設(shè)定值并穩(wěn)定后開始記錄溫度巡檢儀顯示的溫度值，記錄時間間隔為2min,30min內(nèi)共記錄16組數(shù)據(jù)。D.4測量模型式中：△t.——恒溫水槽的溫度均勻度，℃;timax修正后各測量點在第i次測量時測得的最高溫度，℃;timin——修正后各測量點在第i次測量時測得的最低溫度，℃;n——測量次數(shù)。D.5靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)c=1/n。D.6標準不確定度的評定恒溫水槽溫度均勻度的標準不確定度來源包括溫度均勻度的測量重復(fù)性、標準器的分辨力、標準器通道間差值的一致性。D.6.1溫度均勻度的測量重復(fù)性與標準器分辨力引入的標準不確定度u?(△t?)對恒溫水槽進行10次重復(fù)測量，計算每次測量的溫度均勻度，得到一組測量列如下：溫度均勻度△t;/℃:0.14,0.18,0.16,0.15,0.17,0.16,0.17,0.16,0.17,0.18。用貝塞爾公式計算標準偏差，則由重復(fù)測量引入的標準不確定度為：標準器分辨力為0.01℃,區(qū)間半寬為0.005℃,服從均勻分布，則由標準器分辨力引入的標準不確定度為：uib(△ti)=0.005測量重復(fù)性引入的標準不確定度大于標準器分辨力引入的標準不確定度，取其中較大者，則：u?(△t;)=u1a(△t;)=0.0D.6.2標準器通道間差值一致性引入的標準不確定度u?(△t;)標準器通道間溫度差值的一致性不超過0.03℃,區(qū)間半寬為0.015℃,服從均勻分布，則u?(△t?)=0.015℃/√3=0.008℃。D.7標準不確定度匯總表溫度均勻度測量標準不確定度匯總見表D.1。標準不確定度符號標準不確定度靈敏系數(shù)c121D.8合成標準不確定度u?(△t;)、u?(△t;)互不相關(guān)，則溫度均勻度的合成標準不確定度u.(△t;)為：u.(△t;)=√[|c?|ui(△t?)]2+[|c?|u?(△t?)]2=0.008℃D.9擴展不確定度取包