JJF 1366-2012 温度数据采集仪校准规范-(高清原版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 3 6 62 0 1 2温度数据采集仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o no fT e m p e r a t u r eD a t aA c q u i s i t i o nI n s t r u m e n t s 2 0 1 2-1 0-0 8发布2 0 1 3-0 1-0 8实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布温度数据采集仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o no fT e m p e r a
2、t u r eD a t aA c qu i s i t i o nI n s t r u m e n t sJ J F1 3 6 62 0 1 2 归 口 单 位:全国温度计量技术委员会 主要起草单位:浙江省计量科学研究院 参加起草单位:中国计量学院上海市计量测试技术研究院深圳市计量质量检测研究院杭州泽大仪器有限公司 本规范委托全国温度计量技术委员会负责解释J J F1 3 6 62 0 1 2本规范主要起草人:沈才忠(浙江省计量科学研究院)周连琴(浙江省计量科学研究院)陈 乐(中国计量学院)寿文杰(浙江省计量科学研究院)参加起草人:姚丽芳(上海市计量测试技术研究院)喻晓虎(深圳市计量质量检
3、测研究院)卢 航(杭州泽大仪器有限公司)J J F1 3 6 62 0 1 2目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语(1)4 概述(2)5 计量特性(2)5.1 测量误差(2)5.2 记录间隔(2)5.3 发送间隔(2)5.4 启停方式(3)5.5 超温报警(3)5.6 外观(3)6 校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 供电条件(3)6.3 测量标准及其他设备(3)7 校准项目和校准方法(4)7.1 校准项目(4)7.2 校准前的检查(5)7.3 校准方法(5)8 校准结果的表达(7)9 复校时间间隔(8)附录A 校准原始记录格式示例(9)附录B 校准证书内页格式(1
4、1)附录C 测量不确定度评定示例(一)(1 2)附录D 测量不确定度评定示例(二)(1 5)J J F1 3 6 62 0 1 2引 言 本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则起草,其中测量不确定度的评定按照J J F1 0 5 91 9 9 9 测量不确定度评定与表示进行。本规范为首次起草。J J F1 3 6 62 0 1 2温度数据采集仪校准规范1 范围本规范适用于内置传感器、测量范围为(-5 0+1 5 0)以及外置传感器、测量范围为(-8 0+5 0 0)的温度数据采集仪(以下简称采集仪)的校准。2 引用文件本规范引用下列文件:J J G6 1 7
5、1 9 9 6 数字温度指示调节仪J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义J J F1 0 0 72 0 0 7 温度计量名词术语及定义J J F1 0 3 02 0 1 0 恒温槽技术性能测试规范J J F1 1 0 12 0 0 3 环境试验设备温度、湿度校准规范J J F1 1 7 12 0 0 7 温度巡回检测仪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 术语J J F1 0 0 12 0 1 1、J J F1 0 0 72 0 0 7界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1 温度
6、数据采集仪 t e m p e r a t u r ed a t aa c q u i s i t i o n i n s t r u m e n t可直接置于被测环境中进行测量,具有自动采集被测温度信号、数据存储、记录、通讯等功能的温度测量仪表。3.2 内置传感器 b u i l t-i ns e n s o r安装于采集仪内部的温度传感器。3.3 外置传感器 o u t l a ys e n s o r安装于采集仪外部的温度传感器。3.4 本地显示 l o c a l i n d i c a t i o n在采集仪本体上显示被测温度值的显示方式。3.5 远程显示 r e m o t e i
7、 n d i c a t i o n通过数据交互通讯在上位计算机中显示采集仪测量数据的显示方式。3.6 无线通讯 w i r e l e s sc o mm u n i c a t i o n使用蓝牙、z i g b e e等无线通信技术将采集仪采集到的数据通过无线传输的方式实时传输到通讯接收端,完成数据的交互功能。3.7 记录间隔 r e c o r d i n t e r v a l采集仪存储相邻两个数据的时间间隔。3.8 发送间隔 s e n d i n t e r v a l1J J F1 3 6 62 0 1 2数据采集过程中,采集仪主机向通讯接收端发送采集到的相邻两个数据的时间间隔
8、。4 概述采集仪主要应用于冷链运输、杀毒灭菌等领域的温度监测以及工业生产工艺过程的温度验证等。采集仪主要由温度传感器、测量及信号处理电路组成。采集仪温度传感器分为内置和外置两种形式;供电方式可分为交流、直流以及电池供电三种方式;外壳可密封防水,也可开有散热通风孔;可单路测量,也可多路测量。采集仪的数据表示方式有本地数字显示和远程数字显示两种,远程显示可分为通过无线传输数据的实时显示和数据储存后取出显示两种方式。采集仪的基本结构及工作原理框图如图1所示。5 计量特性5.1 测量误差采集仪的测量误差包括本地示值误差和远程示值误差,一般为 0.1 5.0。5.2 记录间隔采集仪的数据记录间隔应连续可
9、调。5.3 发送间隔无线通讯的采集仪向通讯接收端发送数据的时间间隔应可调。图1 采集仪基本组成及原理框图2J J F1 3 6 62 0 1 25.4 启停方式采集仪应可设置其启动和停止方式。启动方式固定或诸如立即启动、定时启动、延时启动、手动启动等可选;停止方式固定或诸如存满停止、先进先出、按次数停止、手动停止等可选。5.5 超温报警具有超温报警功能的采集仪,其超温报警应正常。5.6 外观5.6.1 带本地显示的采集仪,其数字显示应清晰,无数字闪烁、叠字、乱错码和缺笔画现象,小数点显示应正确。5.6.2 可投入液体使用的采集仪,应密封无破损。注:以上所有技术指标不适用于合格性判断,仅提供参考
10、。6 校准条件6.1 环境条件a)环境温度:(2 05);b)相对湿度:不超过8 5%;c)当电测仪器对环境条件另有要求时,应满足其规定要求。注:如不能满足上述条件应考虑由此引入的不确定度。6.2 供电条件供电电源应符合被校采集仪、测量标准及恒温等设备的正常工作要求。6.3 测量标准及其他设备校准时,可选用表1所列的测量标准及其他设备。表1 校准用测量标准及其他设备序号测量设备名称技术要求用途备注1标准铂电阻温度计 二等 测量标准2电测设备 相对误差不大于31 0-5 与标准铂电阻温度计配套使用3标准水银温度计 测量范围:(-3 0+3 0 0)不确定度:U=(0.0 40.0 6),k=2
11、测量标准 也可使用满足要求的其他测量标准3J J F1 3 6 62 0 1 2表1(续)序号测量设备名称技术要求用途备注4恒温设备 恒温槽:温度均匀性不超过0.0 1 温度波动性不超过0.0 2/1 0m i n 专用恒温箱:温度范围为(-5 0+1 5 0)温度均匀度不超过0.0 5 温度波动度不超过 0.0 2/1 0m i n 提供恒定温度源 也可使用满足校准要求的其他恒温设备。恒温槽、恒温箱技术指标的表述及测 量 分 别 按 照J J F1 0 3 02 0 1 0和J J F1 1 0 12 0 0 3的规定5计时器 MP E:0.5s/d 测量标准器读 数 的 时 间间隔6水三相
12、点瓶 U=1mK,k=2 测量标准铂电阻温度计水三相点电阻值7读数望远镜 放大倍数5倍以上,可调水平 读取标准水银温度计示值 也可使用其他可调视线水平的读数装置8金属网兜 放置防水采集仪以浸没并固定于恒温槽液体介质中9计算机及打印机 安装有操作系统及相应软件 设 置、读取、存储、记录 采 集 仪 数据等1 0接口线缆 R 2 3 2、R 4 8 5、U S B接口电缆线 提 供 通 讯回路7 校准项目和校准方法7.1 校准项目采集仪的校准项目为测量误差。在校准前可对采集仪的记录间隔、发送间隔、启停方式、超温报警、外观等进行检查。4J J F1 3 6 62 0 1 27.2 校准前的检查7.2
13、.1 记录间隔检查按照采集仪的操作说明,连接采集仪和P C机,安装并运行相应软件,检查采集仪的记录间隔是否能够连续可调。7.2.2 发送间隔检查对于无线通讯采集仪,按照采集仪的操作说明,在P C机上安装无线数据接收装置以及相应软件,运行软件,检查采集仪的发送间隔是否能够连续可调。7.2.3 启停方式检查按照采集仪的操作说明,检查采集仪的启动、停止方式是否符合5.4的要求。7.2.4 超温报警检查按照采集仪操作说明,设定超温报警温度,然后将采集仪或其温度传感器置于恒温设备中,使恒温设备的温度高于采集仪设定的上限报警温度或低于下限报警温度,观察采集仪的报警是否符合5.5的要求。超温报警的检查可与测
14、量误差的校准同时进行。7.2.5 外观检查目测检查采集仪的外观是否符合5.6的要求。7.3 校准方法7.3.1 参数设置按照采集仪操作说明书的规定,连接采集仪与P C机,设置采集仪的数据记录间隔、无线发送间隔、启动方式、停止方式、超温报警值等采集仪运行的必要参数,通常记录间隔及发送间隔的设置值应不超过1m i n。7.3.2 时钟调整a)对于时钟可调的采集仪,调整其时间值与计时器的时间值一致;b)对于时钟不可调的采集仪,应分别同时记录采集仪和计时器显示的时间值;c)对于时钟可置零的采集仪,应与计时器同时置零、启动。7.3.3 供电电压检查记录供电电压。对供电有特殊要求的应配置稳压电源。对电池供
15、电的采集仪,按其操作说明检查其电池的供电电压是否在正常工作范围内,如低于正常值则应及时更换电池。7.3.4 采集仪安装校准时,按以下方式安装采集仪:a)采集仪的温度传感器外置且传感器线缆或插杆长度足以使温度敏感元件浸没于恒温槽均匀温区内且受环境温度影响可忽略时,应按J J F1 1 7 12 0 0 7中6.6.5的规定将温度传感器置于恒温槽中,数据采集部分置于恒温槽外;b)采集仪的温度传感器外置且传感器线缆或插杆长度不足以使温度敏感元件浸没于恒温槽均匀温区内,或虽能足够浸没但因插杆导热性能优良导致受环境温度影响不可忽略,或温度传感器内置、数据采集部分不密封时,应将其整体置于恒温箱均匀温区中;
16、5J J F1 3 6 62 0 1 2注:这种情况下,外置传感器采集仪的校准温度范围与内置传感器采集仪相同。c)整体密封的采集仪,可将其整体放入金属网兜并浸没于距离恒温槽液体介质液面2 0 0mm以下的均匀温区内,或将其整体置于恒温箱均匀温区中。7.3.5 通讯连接无线通讯的采集仪,在完成采集仪安装后,可开启通讯接收端及P C机,建立采集仪与通讯接收端和P C机的实时通讯连接。7.3.6 校准点选择校准点应均匀分布在整个测量范围的整度点上,原则上应包括零点、上限值和下限值在内,不少于5个点。用户有要求时,可按用户要求选择校准点。7.3.7 测量标准的使用采用标准水银温度计作测量标准时,应使用
17、读数望远镜读取其示值。采用标准铂电阻温度计作测量标准时,其工作电流应不大于1mA,插入深度应不小于2 5 0mm。当使用恒温箱作恒定温度源时,标准温度计应垂直插入,同时为降低或消除恒温箱插入孔与外界的热交换,应采用棉花或其他保温材料塞紧标准温度计与插入孔之间的空隙。7.3.8 校准方法将恒温设备的温度恒定在各被校温度点上,温度偏离校准点不得超过0.2(以测量标准示值为准)。当恒温槽温度恒定2 0m i n或恒温箱温度恒定4 0m i n以上时,根据设置的采集仪启动方式、记录间隔计算读数时间,在采集仪记录数据的时刻,读取并记录测量标准和计时器的示值,并按照设置的采集仪记录间隔连续读取4次。完成最
18、后一个校准温度点的测量后,取出采集仪或温度传感器,待其温度达到环境温度附近时,按照采集仪操作说明连接P C机并读取、打印或通过P C机显示采集仪采集、记录的温度测量数据及相应的时间值。对于无线信号传输的采集仪,在按7.3.5方法建立实时通讯连接后,可同时读取测量标准及P C机的实时显示值,按“标准被校被校标准”的顺序分别读取测量标准和P C机的实时显示值。上述顺序为一个读数循环,应进行两个循环的读数。具有本地显示功能的采集仪,按校准无线信号传输采集仪的读数方法分别读取测量标准和采集仪的本地显示值。不带传感器的采集仪,按照J J G6 1 71 9 9 6规定的校准线路,采用输入标称电量值法向采
19、集仪输入每一校准点上对应的模拟电信号,按上述方法读取其测量值。对于多通道采集仪,应分别对每一通道的测量误差进行校准。对最大允许误差不超过0.1的采集仪,当使用标准铂电阻温度计及电测设备作测量标准时,在最高校准温度点结束后,应立即测量标准铂电阻温度计在水三相点上的电阻值。7.3.9 数据处理a)当使用标准水银温度计作测量标准时,采集仪的测量误差按公式(1)计算:t=ti-t0+t()d(1)6J J F1 3 6 62 0 1 2 式中:t 在每一校准点上,被校采集仪的测量误差,;ti 在每一校准点上,被校采集仪显示值的平均值,;t0 在每一校准点上,标准温度计测得值的平均值,;td 在每一校准
20、点上,标准温度计显示值的修正值,。b)当使用标准铂电阻温度计和电测设备作测量标准时,采集仪的测量误差按公式(2)计算:t=ti-t0(2)每次测量时,t0的大小按公式(3)计算:t0=tn+Wt0-WtndWtdttn(3)式中:tn 校准点名义温度,;Wt0 温度t0时的电阻比Rt0Rt p,当采集仪最大允许误差不超过0.1 时,Rt p应为实测值;Wtn,dWtdttn 由标准铂电阻温度计分度表给出的温度tn对应的电阻比和电阻比变化率。c)对于多通道采集仪,应分别计算每一通道的测量误差。d)按照数据处理的修约原则对数据进行修约。测量结果t的末位应与其测量不确定度的末位对齐。8 校准结果的表
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