《表面鉑電阻溫度計校準規(guī)范》 （代替 JJG684-2003）

中華人民共和國國家計量技術規(guī)范

JJF684－20XX

表面鉑電阻溫度計校準規(guī)范

CalibrationSpecificationforSurfacePlatinumResistanceThermometers

（征求意見稿）

20XX－XX－XX發(fā)布20XX－XX－XX實施

國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布

JJF684－20XX

表面鉑電阻溫度計校準規(guī)范

JJF684-20XX

CalibrationSpecificationforSurface

代替JJG684-2003

PlatinumResistanceThermometer

歸口單位：全國溫度計量技術委員會

主要起草單位：

參加起草單位：

本規(guī)范委托全國溫度計量技術委員會負責解釋

JJF684－20XX

本規(guī)范主要起草人：

參加起草人：

I

JJF684－20XX

目錄

引言……………………（Ⅲ）

1范圍……………………（1）

2引用文件……………………（1）

3術語……………………（1）

4概述……………………（1）

5計量特性……………………（2）

5.1外觀……………………（2）

5.2絕緣電阻…………………（2）

5.3示值允差……………………（2）

6校準條件……………………（2）

6.1環(huán)境條件……………………（2）

6.2測量標準及其他設備……………………（2）

7校準項目和校準方法……………（3）

7.1校準項目……………………（3）

7.2校準方法……………………（3）

7.3數據處理……………………（5）

8校準結果表達……………………（6）

9復校時間間隔……………………（6）

附錄A表面測溫杯的制作……………………（7）

附錄B表面鉑電阻溫度計校準記錄參考格式…………………（8）

附錄C表面鉑電阻溫度計校準結果參考格式…………………（8）

附錄D表面鉑電阻溫度計校準結果不確定度分析示例…………（11）

II

JJF684－20XX

引言

本規(guī)范依據JJF1071-2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001-2011《通用

計量術語及定義》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》規(guī)范進行編寫。

相關術語定義和技術內容。

本規(guī)范系修訂，與JJG684-2003《表面鉑熱電阻檢定規(guī)程》相比，主要技術變化如

下：

按照JJF1071-2010的要求對規(guī)范格式進行了修改。

名稱更改為《表面鉑電阻溫度計校準規(guī)范》，規(guī)范實用性更強。

增加了表面鉑電阻溫度計術語定義，明確規(guī)范適用對象。

刪除了表面鉑電阻溫度計R0值的技術要求。

修改了測量標準及其他設備的技術要求。

刪除了表面鉑電阻溫度計R0值校準方法描述。

增加了表面鉑電阻溫度計接線方式描述。

規(guī)范中將-60℃～室溫、室溫～600℃表面鉑電阻溫度計校準方法分別描述。

刪除了采用二等標準水銀溫度計或二等標準汞基溫度計作為標準器的數據處理方

法。

修改了附錄B、附錄C表面鉑電阻溫度計校準記錄參考格式和校準結果參考格式。

增加了附錄D表面鉑電阻溫度計校準結果不確定度分析示例。

III

JJF684－20XX

表面鉑電阻溫度計校準規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于溫度范圍為-60℃～600℃的接觸式表面鉑電阻溫度計的校準。

其他類型的表面?zhèn)鞲衅骺蓞⒖急疽?guī)范進行校準。

2引用文件

JJG229-2010《工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程》

JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》

JJF1007-2010《溫度計量名詞術語及定義》

JJF1409-2013《表面溫度計校準規(guī)范》

JB/T8622-1997《工業(yè)鉑熱電阻技術條件及分度表》

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（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。

3術語

表面鉑電阻溫度計SurfacePlatinumResistanceThermometer

感溫元件為鉑電阻，用于測量物體表面溫度的傳感器。

直接與固體表面接觸以鉑絲電阻值隨溫度變化的原理而測量固體表面溫度的測溫傳

感器。

4概述

表面鉑電阻溫度計可以采用金屬絲平繞、薄膜或厚膜技術及其他工藝制成。其典型結

構圖1所示。

1

JJF684－20XX

上基底下基底金屬絲引出線

圖1表面鉑電阻溫度計典型結構示意圖

5計量特性

5.1外觀

5.1.1各部分裝配應正確、可靠、無缺損、無缺件、無折痕。

5.1.2表面鉑電阻溫度計不應有斷路或短路現象，引出線的安裝不應松動。

5.1.3表面鉑電阻溫度計應帶有產品銘牌，銘牌上應有分度號、測量范圍、出廠編號等。

5.2絕緣電阻

表面鉑電阻溫度計的絕緣電阻應不小于20MΩ.

5.3示值允差

表面鉑電阻溫度計示值允差見表1。

表1表面鉑電阻溫度計示值允差

溫度范圍/℃示值允差/℃

-60≤t≤0±6

0＜t＜200±4

200≤t≤600±12

6校準條件

6.1環(huán)境條件

環(huán)境溫度：15℃～35℃

相對濕度：不大于80%

環(huán)境條件還應滿足所用標準器和其它配套設備正常使用的其它要求。

6.2測量標準及其他設備

6.2.1標準器

通常采用鉑電阻溫度計，其擴展不確定度U（k=2），應小于被校表面鉑電阻溫度計最

大允許誤差的1/10。

2

JJF684－20XX

6.2.2表面溫度源

溫度范圍為-60℃～室溫的表面溫度源（以下簡稱低溫表面溫度源）由恒溫槽、表面測

溫杯（見附錄A）組成。溫度范圍為室溫～600℃的表面溫度源（以下簡稱高溫表面溫度

源）由表面熱板、控溫裝置組成。

高溫表面溫度源表面熱板的底部具有外置標準器插孔，標準器外徑與插孔內徑差最大

為0.5mm，標準器測量端與插孔內測溫點處接觸應良好，測溫點應垂直位于表面熱板工作

區(qū)中心下方并盡量貼近測溫表面。

表面溫度源表面應平整、光滑、無油垢等物質，不允許有影響測量準確度的表面氧化，

保證表面鉑電阻溫度計與工作區(qū)表面接觸良好。表面測溫杯/熱板應具有良好的導熱性。工

作區(qū)直徑或邊長與表面鉑電阻的接觸面相應尺寸之比應不小于1.4。可根據感溫元件的形

狀選擇相適應的表面測溫杯/熱板。

表面溫度源技術要求參見表2。

表2表面溫度源技術要求

溫度范圍/℃工作區(qū)溫度均勻性/℃波動性/（℃/10min）

-60≤t＜室溫≤0.40.4

室溫≤t≤100≤0.50.4

100＜t≤300≤1.00.6

300＜t≤400≤1.51.0

400＜t≤600≤2.01.0

注：符合溫度均勻性要求的區(qū)域為工作區(qū)

6.2.3其他設備

校準用其他設備見表3。

表3校準用其他設備

序號儀器設備名稱技術指標用途

用于測量表面鉑電阻溫

準確度等級不低于0.02級

1電測儀器度計和標準鉑電阻溫度

分辨力不低于1mΩ

計阻值

2轉換開關各路寄生電勢及各路寄生電勢之差≤1μV切換各路的阻值

3絕緣電阻測試儀準確度等級不低于10級用于絕緣電阻的測量

7校準項目和校準方法

7.1校準項目

外觀、絕緣電阻、示值誤差。

7.2校準方法

7.2.1外觀檢查

用目力觀察表面鉑電阻溫度計的外觀應符合本規(guī)范5.1的規(guī)定。用萬用表檢查表面鉑

3

JJF684－20XX

電阻溫度計有無短路或短路。

7.2.2絕緣電阻

采用絕緣電阻測試儀器測量表面鉑電阻溫度計的絕緣電阻。測量前將被測表面鉑電

阻溫度計放在一金屬板上，用硅橡膠或其他彈性材料壓緊。測量時將表面鉑電阻溫度計

引出線短路接至絕緣電阻測試儀器的一個接線端，絕緣電阻測試儀器另一接線端接至金

屬板，并施加100V試驗電壓，記錄1min時的絕緣電阻示值。其絕緣電阻應符合本規(guī)范

5.2的規(guī)定。

7.2.3示值誤差

7.2.3.1校準溫度點

在表面鉑電阻溫度計測量溫度范圍內，至少校準三個溫度點，通常選取測量范圍的上、

下限和中間點，也可根據客戶要求選擇其他校準溫度點。

7.2.3.2表面鉑電阻溫度計的安裝

表面鉑電阻溫度計安裝前應檢查表面溫度源表面是否平整、光滑、無污物，并用酒精

將表面擦拭干凈。對于高溫表面溫度源表面，使用前用砂紙將其打磨光滑，并用酒精擦拭

干凈后方可使用。校準時將表面鉑電阻溫度計貼在表面溫度源的工作區(qū)內，并用固定支架

將表面鉑電阻溫度計壓緊。表面鉑電阻溫度計和表面溫度源表面應接觸良好，不應有空氣

層存在。

7.2.3.3表面鉑電阻溫度計的接線

表面鉑電阻溫度計接線方式可以分為二線制、三線制和四線制。當為二線制方式時，

也應接成四線制方式。應考慮從感溫元件連接點到表面鉑電阻溫度計端子間引線的電阻

值，應在測量結果中減去測量導線的電阻值。當為三線制方式時，為消除引線電阻r的影

響，可分別按照圖2（a）和圖2（b）的接線方式測量，圖2（a）測得的電阻值為Ra，圖

2（b）測得的電阻值為Rb，則三線制表面鉑電阻溫度計的電阻值為2Ra-Rb。

熱電阻熱電阻

電測儀器電測儀器

(a)(b)

圖2三線制表面鉑電阻溫度計接線方式

4

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7.2.3.4-60℃～室溫表面鉑電阻溫度計的校準

采用比較法，將被校表面鉑電阻溫度計與鉑電阻溫度計進行比較。具體校準步驟如下:

1)將表面測溫杯放入恒溫槽的上端取代原有的槽蓋，測溫介質應能浸沒杯的外圍；

2)插入鉑電阻溫度計，插入深度應不小于200mm；

3)安裝表面鉑電阻溫度計至測溫杯表面；

4)調節(jié)恒溫槽設定溫度，當標準器溫度偏離校準溫度點±2℃以內，溫度變化每分鐘

不超過0.2℃時，開始讀數，讀數順序為：

標準被校1被校2…被校n

標準被校1被校2…被校n

如此完成一個循環(huán)，每次讀數不少于兩個循環(huán)。

7.2.3.5室溫～600℃表面鉑電阻溫度計的校準

采用比較法，將被校表面鉑電阻溫度計與鉑電阻溫度計進行比較。具體校準步驟如下:

1)將鉑電阻溫度計插入高溫表面溫度源外置插孔中，鉑電阻溫度計測量端與插孔內測

溫點處應接觸良好，插孔出口縫隙用保溫材料堵嚴；

2)安裝表面鉑電阻溫度計至熱板表面；

3)調節(jié)高溫表面溫度源設定溫度，當標準器溫度偏離校準溫度點±2℃以內，溫度變化

每分鐘不超過0.2℃時，開始讀數，讀數順序及讀數次數與7.2.3.3相同。

7.3數據處理

7.3.1被校表面鉑電阻溫度計在各校準點示值誤差計算公式：

t=tb?ta（1）

'

ta=t+(RtRtp?Wt)(dWtdt)（2）

'

tb=t+(Rb?Ra)(dRbdt)（3）

式中：t—被校表面鉑電阻溫度計在校準溫度點上的示值誤差，℃；

ta—表面溫度源實際溫度值，℃；

tb—被校表面鉑電阻溫度計的溫度示值，℃；

t'—標稱溫度值，℃；

Rt—鉑電阻溫度計在被校溫度點測得的電阻值，Ω；

5

JJF684－20XX

Rtp—鉑電阻溫度計在水三相電測得的電阻值，Ω；

Wt—鉑電阻溫度計在被校溫度點分度表給出的電阻比；

-1

dWtdt—鉑電阻溫度計在被校溫度點分度表給出的電阻隨溫度的變化率，℃；

Rb—表面鉑電阻溫度計在被校溫度點測得的電阻值，Ω；

Ra—表面鉑電阻溫度計在被校溫度點分度表給出的電阻值，Ω；

dRbdt—表面鉑電阻溫度計在被校溫度點分度表給出的電阻隨溫度的變化率，Ω

/℃。

8校準結果表達

經校準的熱電偶出具校準證書，校準證書至少應包括以下信息：

a)標題“校準證書”；

b）實驗室名稱和地址；

c）進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；

d）證書的唯一性標識（如編號），每頁及總頁數的標識；

e）客戶的名稱和地址；

f）被校對象的描述和明確標識；

g）進行校準的日期；

h)校準所依據的技術規(guī)范的標識，包括名稱及代號；

i）本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；

j）校準環(huán)境的描述；

k）校準結果及其測量不確定度的說明；

l）對校準規(guī)范的偏離的說明；

m)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識；

n)校準人和核驗人簽名；

o）校準結果僅對被校對象有效性的聲明；

p）未經實驗室書面批準，不得部分復制校準證書的聲明。

9復校時間間隔

建議復校間隔時間為一年，，使用特別頻繁時應適當縮短。凡在使用過程中經過修理、

更換重要器件等的一般需重新校準。

6

JJF684－20XX

由于復校間隔時間的長短是由環(huán)境試驗設備的使用情況、使用者、儀器本身質量等因

素所決定，因此，送校單位可根據實際使用情況確定復校時間間隔。

7

JJF684－20XX

附錄A

表面測溫杯的制作

用厚0.5mm的紫銅板做成一表面測溫杯，如圖A1所示。將表面測溫杯放入制冷恒槽

上取代原有的槽蓋，杯底面即為低溫表面溫度源。

圖A1表面測溫杯

8

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附錄B

表面鉑電阻溫度計校準記錄參考格式

被校溫度計名稱被校溫度計型號

被校溫度計編號制造商

依據規(guī)范

標準器名稱型號

編號有效期

絕緣電阻/MΩ標準器Rtp/Ω

標稱溫標準器電阻

標準器讀數/Ω被校溫度計讀數/Ω示值誤差/℃

度/℃比Wt

標準器

-1

dWt/dt/℃

平均值/Ω

標稱溫標準器電

標準器讀數/Ω被校溫度計讀數/Ω示值誤差/℃

度/℃阻比Wt

標準器

-1

dWt/dt/℃

平均值/Ω

標稱溫標準器電

標準器讀數/Ω被校溫度計讀數/Ω示值誤差/℃

度/℃阻比Wt

標準器

-1

dWt/dt/℃

平均值/Ω

環(huán)境溫度/℃相對濕度/%

校準人核驗人

校準日期校準地點

9

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附錄C

表面鉑電阻溫度計校準結果參考格式

校準結果

1.絕緣電阻：

2.校準結果表達

校準結果擴展不確定度

校準溫度點/℃示值誤差/℃

U/℃（k=2）

10

JJF684－20XX

附錄D

表面鉑電阻溫度計校準結果不確定度分析示例

D.1校準方法

校準表面鉑電阻溫度計時，將被校表面鉑電阻溫度計放在表面溫度源工作區(qū)中，采用

比較法進行校準。

校準表面鉑電阻溫度計，讀數順序為標準→被檢1→被檢2→被檢3，然后再按相反的

順序回到標準，讀數4次，分別計算算數平均值，得到鉑電阻溫度計和被校表面鉑電阻溫

度計的實際電阻值，進而得到其示值誤差。

D.2數學模型

被校表面鉑電阻溫度計在各校準點示值誤差計算公式：

t=tb?taD.1

式中：t—被校表面鉑電阻溫度計在校準溫度點上的示值誤差，℃；

ta—表面溫度源實際溫度值，℃；

tb—被校表面鉑電阻溫度計的溫度示值，℃；

D.3不確定度傳播率

t=(tb+t被重+t被電+t被分)?(ta+t標+t標電+t溫差+t均勻性+t波動性+t標分)

t

式中：被重—被校表面鉑電阻溫度計重復性引入的影響量，℃；

t

被電—被校表面鉑電阻溫度計電測設備引入的影響量，℃；

t

被分—被校表面鉑電阻溫度計讀數誤差引入的影響量，℃；

t

標—鉑電阻溫度計測量不確定度引入的影響量，℃；

t

標電—鉑電阻溫度計電測設備引入的影響量，℃；

t

溫差—標準器測溫點與表面溫度源工作區(qū)溫度不一致引入的影響量，℃；

t

均勻性—表面溫度源溫場不均勻引入的影響量，℃；

t

波動性—表面溫度源溫場的波動引入的影響量，℃；

t

標分—鉑電阻溫度計讀數誤差引入的影響量，℃。

11

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D.4標準不確定度分量

以Pt100表面鉑電阻溫度計在100℃下校準為例，對表面鉑電阻溫度計示值誤差測量

結果的不確定度進行評定，具體評定如下：

D.4.1輸入量tb的標準不確定度評定

D.4.1.1被校表面鉑電阻溫度計重復性引入的不確定度分量t被重

表D.1測量重復性數據如下單位：(Ω)

序號12345678910

R100C138.10138.14138.16138.12138.09138.13138.17138.10138.13138.16

11213326211719253137

計算其實驗標準偏差：n=10，由于測量結果是四次讀數的算數平均值，所以m=4

n

2

(xk?x)

s(x)=k=1=14.1m（合36mK）

m(n?1)

D.4.1.2被校表面鉑電阻溫度計電測設備的影響t被電

校準表面鉑電阻溫度計時，采用的數字電壓表為KEITHLEY2010,根據其使用說明書，

以每年檢定一次計算，1kΩ檔最大示值誤差為±(50×10-6×測量值+2×10-3)×103mΩ,按均勻分

布可得：

?6?3

5010139.083+2103

u1.2=10m=5.2m（合13.2mK）

3

D.4.1.3被校表面鉑電阻溫度計讀數誤差的影響t被分

校準表面鉑電阻溫度計采用的數字電壓表為KEITHLEY2010,根據其使用說明書，讀

數分辨力為0.01mΩ，按均勻分布計算

U(R被分)0.01m

u1.3===0.006m（合0.01mK）

33

由于被校表面鉑電阻溫度計讀數誤差引入的不確定度小于其重復性引入的不確定度，

所以忽略其讀數誤差引入的不確定度。

D.4.2輸入量ta的標準不確定度評定

D.4.2.1鉑電阻溫度計測量不確定度的影響t標

鉑電阻溫度計經檢定合格，在有效期內，其擴展不確定度為：

100℃：U=5mK（k=2）

U(t標)10mK

u===5mK

2.1k2

D.4.2.2鉑電阻溫度計電測設備的影響t標電

校準表面鉑電阻溫度計時，采用的數字電壓表為KEITHLEY2010,根據其使用說明書，

以每年檢定一次計算，100Ω檔最大示值誤差為±(52×10-6×測量值+900×10-6)×103mΩ,按均

勻分布可得：

12

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?6?6

521034.771+900103

u2.2=10m=1.6m