JJF(闽) 1160-2025 表面温度源校准规范

　　福建 省 地 方 计 量 技 术规范

　　JJF(闽)11602025

　　表面温度源校准规范

　　calibration specification for the surface Temperature sources

　　2025 -081 1 发布 2025 -11 11 实施

　　福 建 省 市 场 监 督 管 理 局发 布

　　归口单位: 福建省市场监督管理局

　　主要起草单位: 福建省计量科学研究院

　　本规范委托福建省计量规范技术委员会负责解释

　　本规范主要起草人

　　吕 丹(福建省计量科学研究院)林军(福建省计量科学研究院)刘萍(福建省计量科学研究院)

　　引言…(II)

　　1范围 (1)

　　2引用文件 (1)

　　3术语 (1)

　　3.1 温度示值误差 (1)

　　3.2温度稳定性 (1)

　　3.3 温度均匀性 (1)

　　4概述 (1)

　　5计量特性 (1)

　　5.1 温度示值误差 (1)

　　5.2温度性能技术要求 (1)

　　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校准结果表达 (5 )

　　9 复校时间间隔 ( 6)

　　附录A 表面温度源校准记录参考格式 (7)

　　附录B 表面温度源校准证书内页参考格式 (9)

　　附录C 表面温度源温度示值误差、 温度示值稳定性和温度示值均匀性校准结果

　　不确定度评定(示例 ) (10)

　　I

　　引言

　　本规范是以 JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012 《测量不确定度评定与表示》和JF1071-2010 《国家计量校准规范编写规则》为基础性系列规范进行编写。

　　本规范参考JJCG684-2003 《表面铂热电阻检定规程》、JJF1409-2013《表面温度计

　　校准规范》 、GB/T13639-2008《工业过程测量和控制系统用模拟输入数字式指示仪》

　　编制而成。

　　本规范为首次制定。

　　表面温度源校准规范

　　1范围

　　本规范适用于测量范围为(室温 ⃞400)℃的表面温度源的校准, 其他类似通过表面加热提供热源的设备可参照本规范进行校准

　　加热方式加热表面热板,将表面热板温度控制在设定温度, 提供稳定、均匀的温度场。表面温度源一般由表面热板、控温装置、测温传感器和与其配套使用的测量仪表组成。

　　5计量特性

　　5.1 温度示值误差

　　表面温度源的温度示值误差一般不超过最大允许误差,最大允许误差可根据该表

　　面温度源的说明书或相关技术文件确定。

　　5.2温度性能技术要求

　　表面温度源的温度性能技术要求见表1。

　　表1表面温度源温度性能技术要求

　　技术指标

　　温度范围 /℃ 工作区温度均匀性/C 工作区温度稳定性/

　　(℃/10min) 工作区温度示值最大允许误差/℃ 室温≤t≤100 100

　　技术要求 备 注

　　标准铂电阻温度计 ( -189.3442 ⃞419.427)℃,

　　二等标准 标准器,也可使用扩

　　展不确定度满足要求

　　的其他计量标准器 准确度等级:0.01级及以上; 测量范围应

　　与标准铂电阻温度计相适应, 分辨力

　　不低于 1mk 测量标准铂电阻温度计的电阻值

　　3

　　恒温设备及表面测温杯

　　恒温液槽

　　工作区域温度均匀性=0.02℃,温度波动度=0.04℃/10min

　　提供恒定的均匀温场 恒温铝粉/盐槽等 ( 300⃞400)℃,

　　工作区域温度均匀性≤0.05℃,

　　温度波动度=0.05℃/10min 4 精密自重式表面温度计 2

　　温度示值误差由式(1)、 (2)计算

　　ΔTc=TcT,+AT,(1)

　　T,=TsTr(2)

　　式(1)和(2 ) 中:

　　ΔTc一被校表面温度源的示值误差, ℃;

　　Tc一精密自重式表面温度计在被校表面温度源上温度示值多次测量的平均值, ℃ ;T一被校表面温度源的设定温度,℃;

　　7.2.4.1 测量点位置

　　在被校表面温度源热板工作区选5个测量点, 如图2所示(推荐选择的区域和位置 )。

　　7.2.4.2 接通表面温度源的电源,待温度上升且稳定到校准点。

　　7.2.4.3将精密自重式表面温度计放置在被检表面温度源图 2测量位置上, 按照位置编号 0-1-0-2-0-3-0-4-0的顺序, 按顺序测量 3轮, 读数后迅速将精密自重式表面温度计移至下一个测量位置。

　　7.2.4.4改变表面温度源的设定温度,重复7.2.4.2 ⃞7.2.4.3的操作, 直到所有温度点校准完毕。

　　f)被校对象的描述和明确标识;

　　g )进行校准的日期, 如果与校准结果的有效性和应用有关时, 应说明被校对象的接收日期;

　　h)如果与校准结果的有效性和应用有关时, 应对抽样程序进行说明;

　　i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称和代号;

　　j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　k)校准环境的描述;

　　1)校准结果及其测量不确定度的说明;

　　m)对校准规范的偏离的说明;

　　5

　　n)校准证书签发人的签名或等效标识,以及签发日期;

　　o)校准结果仅对被校对象有效的声明;

　　p)未经实验室书面批准, 不得部分复制证书的声明。

　　9复校时间间隔

　　由于复校间隔时间的长短是由表面温度源的使用情况、使用者、 仪器本身质量等因素所决定, 因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

　　为确保被校表面温度源在规定的技术性能下使用,建议复校时间间隔一般不超过

　　附录A

　　表面温度源校准记录参考格式

　　样品 委托单位 仪器名称 记录编号 制 造厂 型号规格 出厂编号

　　标准器 标准器名称 型号/规格 准确度等级

　　1最大允许

　　误差1不确定度 证书编号 有效期至 校准地点: %RH 1.温度示值误差单位:℃ 设定值 表面温度计

　　在表面测温

　　杯上测得值 标准器示值 表面温度计修正值 被检表面温度源测量值 示值误差 不确定度U(kh=2)

　　2.温度稳定性单位:℃ 设定值 被检表面温度源测量值 稳定性 不确定度U(k=2)

　　(共 2 页, 第1页)

　　3.温度均匀性单位:℃ 设定值 被检表面温度源各测量点测量值 均匀性 不确定度U (k=2)

　　(共 2 页, 第2页)

　　附录B

　　表面温度源校准证书内页参考格式

　　1.温度示值误差单位:℃

　　校准点温度 示值误差 扩展不确定度 uik=2) 2.温度稳定性单位:℃

　　校准点温度 稳定性 扩展不确定度ui(k=2) 3.温度均匀性单位:℃

　　校准点温度 均匀性 扩展不确定度U(k=2)

　　附录C

　　表面温度源温度校准结果不确定度评定(示例)

　　C.1 表面温度源温度示值误差校准结果不确定度评定

　　C.1.1测量方法

　　标准器采用二等及以上标准铂电阻温度计, 配套表面测温杯、 精密自重式表面温

　　ΔTr——精密自重式表面温度计在设定温度点的修正值, ℃;

　　T——标准器标准铂电阻温度计的示值, ℃;

　　Tr ——精密自重式表面温度计在表面测温杯上表面的温度示值, ℃。C.1.3标准不确定度分量来源

　　标准不确定度分量来源: 被校表面温度源的测量重复性、被校表面温度源的的测量示值分辨力、精密自重式表面温度计与被校表面温度源的测量位置、标准器传递不确定度、标准器周期稳定性、 电测仪表的测量不确定度、 恒温液槽的温场均匀性、 恒温液槽的控温稳定性、 精密自重式表面温度计与表面测温杯的测量位置、 环境温度对表面温度的影响。

　　C.1.4标准不确定度分量的评定

　　C.1.4.1被校表面温度源的测量重复性引入的标准不确定度 ui

　　表面温度源设定100℃稳定后,在中心位置 0进行10次独立重复测量, 得到测量结果(℃ ) :99.3、99.4、99.5 、99.5、99.3、99.5、99.5、99.4、99.5、99.3。则单次测量实验标准差为:

　　所以测量重复性引入的标准不确定度为:

　　ui=0.09℃

　　C.1.4.2 被校表面温度源的的测量示值分辨力引入的标准不确定度 u2

　　被校表面温度源的的测量示值分辨力为0.01℃,取半宽,按均匀分布处理, 则:

　　ll2=0.01℃I(2x 3)=0.003℃

　　为避免重复计算, u,和 2 取大者,所以不考虑2。

　　C.1.4.3精密自重式表面温度计与被校表面温度源的测量位置引入的标准不确定度 u3

　　测量时, 精密自重式表面温度计与被校表面温度源热板平面不完全重合, 估计该

　　项影响量为 0.05℃,按均匀分布处理, 则:

　　3=0.05℃I(2x 3)=0.014℃

　　C.1.4.4标准器传递不确定度引入的标准不确定度 4

　　标准铂电阻温度计在 100℃的ui,n=3mk, 按正态分布:

　　ll4 =0.003℃/2.58=0.001℃

　　C.1.4.5标准器周期稳定性引入的不确定度分量 u5

　　按规程要求,标准铂电阻温度计 100℃的周期稳定性为0.010℃,按均匀分布,则有:

　　ll5-0.010℃ /(2x 3)=0.003℃

　　C.1.4.6 电测仪表的测量不确定度引入的不确定度分量

　　电测设备使用高精度温度指示仪,其测量不确定度 U=3mk, k=2, 则有:ll-0.003℃ /2-0.0015℃

　　C.1.4.7恒温液槽的温场均匀性引入的标准不确定度分量 7恒温槽温场最大温差为 0.02℃ ,按均匀分布, 则有:

　　ll7=0.02℃I(2x 3)=0.006℃

　　C.1.4.8恒温液槽的控温稳定性引入的标准不确定度分量 8恒温槽温场稳定性为 0.02℃,按均匀分布,则有

　　us-0.02℃/3=0.012℃

　　C.1.4.9 精密自重式表面温度计与表面测温杯的测量位置的测量位置引入的标准不确定度,

　　测量时, 精密自重式表面温度计与表面测温杯的测量位置热板平面不完全重合,估计该项影响量为 0.05℃,按均匀分布处理, 则:

　　ll9=0.05℃I(2x 3)=0.014℃

　　C.1.4.9环境温度对表面温度的影响引入的标准不确定度分量 uno

　　测量时,环境温度对表面温度的影响,估计该项影响量为0.1℃,按均匀分布处理,

　　则:

　　1o=0.1℃/(2x 3)=0.028℃

　　C.1.5合成不确定度

　　不确定度来源 2 l2 3

　　l3 精密自重式表面温度计与被校表面温度源的测量位置 0.014 4 l4 标准器不确定度 5 l5 标准器周期稳定性 0.003 电测仪表的测量不确定度 0.0015 恒温液槽的温场均匀性 恒温液槽的控温稳定性 0.012

　　精密自重式表面温度计与表面测温杯的测量位置 0.014

　　环境温度对表面温度的影响 0.028 由于输入量之间彼此独立不相关, 因此合成标准不确定度:

　　C.1.6扩展不确定度 U

　　取包含因子k=2, 则表面温度源温度示值误差测量结果的扩展不确定度:

　　U =2 x 0.1℃= 0.2℃

　　C.1.7校准结果及其表示

　　被校表面温度源在 100℃时的示值误差为 -0.5℃ ,则其测量结果为Tc=-0.5℃,U= 0.2℃, k=2。

　　C.2表面温度源温度示值稳定性校准结果不确定度评定

　　C.2.1测量方法

　　12

　　以精密自重式表面温度计为测量标准, 分辨力为 0.1℃。被校表面温度源为3125型, 测量范围 (50⃞ 400)℃,分辨力 0.1℃。

　　待被校表面温度源温度稳定后, 使用精密自重式表面温度计测量表面温度源中心位置温度, 计算10min内多次测量结果的最大值与最小值的差值, 可得到示值稳定性结果。选择测试温度为100℃。

　　C.2.2测量模型

　　ATi. =TmaxTmin

　　式中:

　　ΔT——表面温度源的温度稳定性,℃;

　　Tmas——表面温度源中心位置多次测量结果的最大值, ℃;

　　Tmin——表面温度源中心位置多次测量结果的最小值, ℃。

　　C.2.3标准不确定度分量来源

　　标准不确定度分量来源:被校表面温度源的测量重复性、标准器的分辨力、 标准器的短期稳定性和标准器的的测量位置。

　　C.2.4标准不确定度分量的评定

　　C.2.4.1被校表面温度源的测量重复性引入的标准不确定度 ui

　　表面温度源的稳定性可由多次测量的( Ti-Tmin)的实验标准偏差来表征。设定

　　100℃稳定后, 在中心位置 6次独立重复测量, 得到测量数据见表C.1。

　　测量数据 单位:℃

　　2 3 4 5 TmaxTmin 则测量重复性引入的标准不确定度为:

　　C.2.4.2标准器的分辨力引入的标准不确定度 2

　　使用的精密自重式表面温度计分辨力为 0. 1℃,取半宽, 按均匀分布处理, 则:

　　uz=0.1c/(2xv3)=0.03℃

　　为避免重复计算, u,和 u2 取大者,所以不考虑 2。

　　C.2.4.3标准器的短期稳定性引入的标准不确定度 3

　　使用的精密自重式表面温度计短期稳定性为0. 1℃,取半宽,按均匀分布处理,则:

　　uz=0.1c/(2xv3)=0.03℃

　　C.2.4.5标准器的测量位置引入的标准不确定度 4

　　测量时,标准器的测量表面与表面温度源热板平面不重合,估计该项影响量为

　　0.05℃,按均匀分布处理,则:

　　uz=0.05℃/(2x13)=0.01℃

　　C.2.5合成标准不确定度 llc

　　由于输入量之间彼此独立不相关, 因此合成标准不确定度:

　　C.2.6扩展不确定度 U

　　取包含因子k=2,则表面温度源温度均匀性测量结果的扩展不确定度:

　　U= 2x0.08℃-0.2℃

　　C.2.7校准结果及其表示

　　被校表面温度源在 100℃时的示值稳定性为0.2℃,则其测量结果为

　　AT=0.2℃, U=0.2℃, k =2。

　　C.3表面温度源温度示值均匀性校准结果不确定度评定

　　C.3.1测量方法

　　以精密自重式表面温度计为测量标准,分辨力为 0.1℃。被校表面温度源为 3125型, 测量范围 (50⃞ 400)℃,分辨力 0.1℃。

　　待被校表面温度源温度稳定后, 使用精密自重式表面温度计测量表面温度源位置1、位置2 、位置 3和位置4的温度, 中心位置0作为参考位置,通过"参考位置 "法得到位置 1和中心位置0之间的温度差, 其他位置以此类推。选择测试温度为100℃。C.3.2测量模型

　　Tj=max(TiTi1)

　　式中:

　　Tj ——表面温度源的温度均匀性, ℃;

　　Ti——精密自重式表面温度计在位置i 的温度示值, ℃;

　　Tio——在位置i前后两次精密自重式表面温度计测量位置0的平均温度值, ℃。

　　C.3.3标准不确定度分量来源

　　不确定度分量主要来源是:被校表面温度源的测量重复性、标准器的分辨力、标准器的短期稳定性和标准器的的测量位置。

　　C.3.4标准不确定度分量的评定

　　C.3.4.1被校表面温度源的测量重复性引入的标准不确定度 ui

　　表面温度源设定 100℃稳定后, 任一位置与位置0的温度差结果(C ): 0.1、0.2、

　　0.1、0.2、0.2、0.3、0.2、0.2、0.1、0.1。则单次测量实验标准差为:

　　所以测量重复性引入的标准不确定度为

　　u1=0.07℃

　　C.3.4.2标准器的分辨力引入的标准不确定度 2

　　使用的精密自重式表面温度计分辨力为 0. 1℃,取半宽, 按均匀分布处理, 则:

　　uz=0.1c,/(2x⃞3)=0.03℃

　　为避免重复计算, u,和 ll2 取大者, 所以不考虑ll2。

　　C.3.4.3标准器的短期稳定性引入的标准不确定度 3

　　使用的精密自重式表面温度计短期稳定性为0. 1℃,取半宽,按均匀分布处理,则:

　　uz=0.1c/(2xv3)=0.03℃

　　C.3.4.4标准器的测量位置引入的标准不确定度 4

　　测量时,标准器的测量表面与表面温度源热板平面不重合,估计该项影响量为

　　0.05℃,按均匀分布处理,则:

　　4=0.05℃ I(2x 3)-0.01℃

　　C.3.4.5表面温度源热板不一致性引入的标准不确定度 u5

　　估计表面温度源热板不一致性影响量为0.05℃,按均匀分布处理,则:ll5=0.05℃I(2x 3)=0.01℃

　　C.3.5 合成标准不确定度 uC

　　由于输入量之间彼此独立不相关, 因此合成标准不确定度:

　　C.3.6扩展不确定度 U

　　取包含因子k=2,则表面温度源温度均匀性测量结果的扩展不确定度:U=2x0.08℃-0.2℃

　　C.3.7校准结果及其表示

　　被校表面温度源在 100℃时的示值均匀性为0.3℃,则其测量结果为Tj =0.3℃,U=0.2℃, k=2。