JJF(鲁) 137-2022 表面温度源校准规范.pdf
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1、山山 东东 省省 地地 方方 计计 量量 技技 术术 规规 范范JJF(鲁) 1372022表面温度源校准规范Calibration Specification for Surface Temperature Sources20220624 发布20220701 实施山 东 省 市 场 监 督 管 理 局发 布JJF(鲁) 1372022表面温度源校准规范Calibration Specification for SurfaceTemperature Sources归 口 单位:山东省温湿度计量技术委员会主要起草单位:青岛市计量技术研究院山东省计量科学研究院参加起草单位:威海市产品质量标准计量
2、检验研究院昆山安立知精密仪器有限公司本规范委托山东省温湿度计量技术委员会负责解释JJF(鲁)1372022JJF(鲁) 1372022本规范主要起草人:郭沈辉(青岛市计量技术研究院)尹遵义(山东省计量科学研究院)李莉(青岛市计量技术研究院)参加起草人:张琳(青岛市计量技术研究院)尹跃(山东省计量科学研究院)王美玲(威海市产品质量标准计量检验研究院)于龙(昆山安立知精密仪器有限公司)JJF(鲁) 1372022I目录引言.(II)1 范围. (1)2 引用文件. (1)3 名词术语. (1)3.1 工作区域. (1)3.2 温度均匀性. (1)3.3 温度稳定性. (1)3.4 温度示值误差.
3、(1)4 概述. (1)5 计量特性. (2)6 校准条件. (2)6.1 环境条件. (2)6.2 测量标准及其他设备. (2)7 校准项目和校准方法. (3)7.1校准项目. (3)7.2校准方法. (3)8 数据处理. (5)8.1 温度均匀性. (5)8.2 温度稳定性. (5)8.3 温度示值误差. (6)9 校准结果的表达. (6)10 复校时间间隔. (7)附录 A 表面温度源校准原始记录.(8)附录 B 表面温度源温度均匀性校准结果的不确定度评定示例.(10)附录 C 表面温度源温度稳定性校准结果的不确定度评定示例.(12)附录 D 表面温度源温度示值误差校准结果的不确定度评定
4、示例.(14)JJF(鲁) 1372022II引言JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则 、JJF 1001-2011通用计量术语及定义 、JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示共同构成支撑校准规范制订工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。JJF(鲁) 13720221表面温度源校准规范1 范围本规范适用于温度范围为(30400)的表面温度源的校准,其他通过表面加热提供热源的仪器设备也可以参照本校准规范。2 引用文件本规范引用了下列文件:JJF 1101-2019 环境试验设备温度、湿度参数校准规范JJF 1257-2010 干体式温度校准器校准规范JJF 1409
5、-2013 表面温度计校准规范凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 名词术语下列术语和定义适用于本规范。3.1 工作区域 working space表面温度源金属加热板上符合温度均匀性和温度稳定性要求的区域为工作区域。3.2 温度均匀性 temperature uniformity稳定状态下, 表面温度源在工作区域内任意温度点与几何中心点最大温度差值的绝对值。3.3 温度稳定性 temperature stability稳定状态下,在规定的时间间隔内,表面温度源工作区域内温度随时间的变化量。3.4 温度示值误差
6、 temperature indication error稳定状态下,表面温度源显示温度与工作区域几何中心点温度之差。4 概述表面温度源一般由金属加热板(以下简称热板)和温度控制器组成。表面温度源使用电加热的方式加热热板,温度控制器能够将热板温度稳定控制在设定温度,提供出温度可JJF(鲁) 13720222调的稳定、均匀温场。部分表面温度源在热板的底部具有温度测试孔,可以外接温度测量装置。5 计量特性表面温度源的计量特性包含温度均匀性、温度稳定性和温度示值误差。各计量特性的技术要求见表 1。表1 表面温度源技术要求技术指标温度范围/工作区域温度均匀性/工作区域温度稳定性/(/10min)室温t
7、1000.50.4100t3001.00.6300t4001.51.0注:1以上指标仅适用于符合 JJF 1409-2013 表面温度计校准规范 5.2.2 条款的表面温度源, 对计量特性另有要求的表面温度源,按有关技术文件规定的要求进行校准。2以上指标要求不用于合格性判断,仅供参考。表面温度源温度示值误差的技术要求可以参照相应的技术说明书。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:(235),环境湿度:不大于 85%RH。校准实验室内不应有影响校准结果的环境因素。6.1.2 在校准过程中,环境温度波动不超过 0.5。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 温度均匀性的测量标准通常选用配
8、有自重式表面温度传感器的双通道温度测量仪,各通道应采用同种型号规格的表面温度传感器,并能满足相应的校准工作要求。具体技术要求见表 2。6.2.2 温度稳定性和温度示值误差的测量标准通常采用四线制铂电阻温度计及其配套测量仪表,铂电阻温度计外径与表面温度源测JJF(鲁) 13720223温孔内径之差不超过 0.5mm。无外置温度计插孔的表面温度源,校准时测量标准也可以选用自重式表面温度传感器及配套的温度测量仪。具体技术要求见表 2。表2测量标准技术要求仪器名称技术要求双通道表面温度测量仪测量范围: (0400)分辨力:不低于 0.01最大允许误差:2.5或0.75%t铂电阻温度计及其配套测量仪表测
9、量范围: (0400)分辨力:不低于 0.01最大允许误差: (0.10+0.0017|t|)注:1测量标准的技术指标为包含传感器和测量设备的整体指标。2t为测量点温度,单位为;最大允许误差:2.5或0.75%t,二者取最大值。3校准时可以采用表 2 所列的标准器,也可以选用符合要求的其他测量标准。7 校准项目和校准方法7.1校准项目校准项目可以根据被校仪器的用途进行选择,一般包含:温度均匀性、温度稳定性和温度示值误差。对于配置了外插铂电阻温度计测量装置的表面温度源,在对铂电阻温度计测量装置整体校准的情况下,温度示值误差可以不做。7.2校准方法7.2.1 外观表面温度源的外形结构应完好,不应有
10、影响计量性能的缺陷。接通表面温度源的电源,仪器设备应能正常工作。热板表面应平整、光滑、无油垢等物质,不允许有影响测量准确度的表面氧化。7.2.2 校准点的选择校准点一般选择50、100、200、300、400五个温度点,也可以根据用户需要选择常用的温度点。JJF(鲁) 137202247.2.3 测量点位置表面温度源的热板平面通常为方形、圆形两种形式。测量点的布置如图1所示。测量点0为表面温度源工作区域几何中心点,其余各测量点均位于有效工作区域内。校准时应给出工作区域几何尺寸的描述。工作区域的界定可以参照说明书也可以按照客户要求。方形圆形图1 表面温度源校准布点示意图7.2.4 校准过程7.2
11、.4.1 温度均匀性接通双通道温度测量仪的电源,放置在校准环境中不少于30min,使其参考端温度与环境温度充分达到热平衡。待表面温度源稳定至要校准的最低温度点后,将一只自重式表面温度传感器A置于测量点0,另一只自重式表面温度传感器B置于测量点1,稳定至少5分钟,分别读取两只传感器的温度示值,每只传感器读数两次。然后交换两只温度传感器的位置,即传感器A置于测温点1,传感器B置于测量点0,等待温度重新稳定后,读取两只传感器的温度示值,每只传感器读数两次。共得到该温度点下四组测量数据,计算出每个测量点的温度平均值。以此类推,依次完成其他位置点的测量。取某测量点?与测量点0的最大温度差值的绝对值作为该
12、温度下的温度均匀性。重复上述操作过程,依次完成其他温度点均匀性的测量。7.2.4.2 温度稳定性将铂电阻温度计插入表面温度源外部插孔中,温度计测量端与插孔应接触良好,测温点应垂直于金属热板,位于金属热板工作区域几何中心下方,插孔出口缝隙用保温材料堵01234012043JJF(鲁) 13720225严。将表面温度源升温至设定点并达到稳定状态后,连续读数10分钟,取最大测量值和最小测量值的差值作为当前温度点的温度稳定性。不具有外部插孔的表面温度源,可以将自重式表面温度传感器置于测温点0,按照同样的测量方法测得表面温度源的温度稳定性。7.2.4.3 温度示值误差将铂电阻温度计插入表面温度源外部插孔
13、中,当表面温度源升温至设定值并充分稳定后开始测量,分别记录外插铂电阻温度计测量值以及表面温度源示值,连续读数三次,并分别计算出测量数据的平均值,以表面温度源的显示平均值与测量标准的平均值之差作为温度源该温度点下的温度示值误差。不具有外部插孔的表面温度源,可以将自重式表面温度传感器置于测温点0,按照同样的测量方法测得表面温度源的温度示值误差。8 数据处理8.1 温度均匀性工作区域内的温度均匀性可按公式(1)计算:? ? ? ?(1)式中:?某温度点下,表面温度源的温度均匀性,;?某温度点下,测量点?的温度测量平均值,;?某温度点下,中心点 ? 的温度测量平均值,。8.2 温度稳定性某温度点下表面
14、温度源的温度稳定性按公式(2)计算:? ? ?(2)式中:?某温度点下,表面温度源的温度稳定性,;?某温度点下,中心点0的温度测量最大值,;?某温度点下,中心点0的温度测量最小值,。8.3 温度示值误差JJF(鲁) 13720226某温度点下的温度示值误差按公式(3)计算:? ? ? ?(3)式中:?某温度点下的表面温度源的温度示值误差,;?表面温度源的示值平均值,;?标准仪器的测量平均值,;?标准仪器的示值修正值,。9 校准结果的表达表面温度源经校准后应出具校准证书。校准结果应在校准证书上反映,校准证书应至少包括以下信息:a) 标题,如“校准证书”;b) 实验室名称和地址;c) 进行校准的地
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