标准水银温度计校检规程.doc

标准水银温度计校检规程主要技术 要求 1 玻璃 2 感温液和液柱 3 刻度与标志 4 温度计的部分尺寸 5 示值稳定度允许误差 6 示值允许误差 7 毛细管和刻线等分均匀性的允许误差 是否分级否 检定周期(年) 2 附录数目 2 出版单位中国计量出版社 检定用标准物质 相关技术文件 备注 2.标准水银温度计检定规程摘要 一概述 -60+500标准水银温度计,由一支测温范围为0-60汞基温度计和测温范围为-30+300的七支组及300500四支组的水银温度计组成.可作为检定工作用玻璃液体温度计和其它类型温度计的标准器;也可用于精密测温. 标准水银温度计(以下简称温度计) 在不同温度点的示值检定结果的总不确定度列于表 1. 表 1 () 77检定温度 示值检定结果的总不确定度 (置信概率0.99) -60 0.04 在水三相点测定 0.01 在冰点器中采用比较法测定 0.02 0 在低温槽中采用比较法测定 0.03 50 0.03 90 0.03 200 0.05 300 0.06 400 0.11 500 0.12 二技术要求 1 玻璃 1.1 温度计玻璃表面应光洁透明,在刻度范围内和感温泡上不得有影响读数和强度的缺陷. 1.2 温度计应平直,不得有显见的弯曲现象. 1.3 毛细管玻璃的横截面应呈圆形.毛细管要直,孔径必须均匀,管内不得含有杂质,并应充以足够压力的干燥中性气体.毛细管与感温泡,中间泡,安全泡连接处应呈圆滑弧形,不得有颈缩现象.上限温度400温度计的安全泡顶部要封圆. 1.4 棒式温度计应熔入一条乳白色釉带.内标式温度计套管内应洁净,无杂质和污物,应充以干燥气体,不得有影响读数的朦胧现象. 2 感温液和液柱 2.1 水银和汞基合金必须纯洁,干燥,无气泡.液柱不得断节.汞基合金在-60时不得凝固. 2.2 感温液面随温度变化上升时,不得有显见的停滞或跳跃现象;下降后不得在管壁上留有液痕. 3 刻度与标志 3.1 刻度上的刻度线 (以下简称刻线) 应与毛细管的中心线相垂直.正面观察温度时,棒式温度计的全部刻线和温度数字应投影在釉带范围内.内标式温度计的毛细管应紧固在刻度板的中央位置上,相对侧位移不得超过最短刻线,毛细管与刻度板的间距不得大于1mm. 3.2 刻线应均匀,两相邻刻线间距不得小于0.5 mm,刻线的宽度应不大于两相邻刻线间距 的十分之一. 3.3 数字,刻线应清晰完整,涂色应牢固不脱落.温度计应每隔2标志数字.上,下限以及零位刻线以外应有十条展刻线. 3.4 温度计应有以下标记:表示国际实用温标摄氏度的符号,制造厂名或厂标,制造年月,编号等. 4 温度计的部分尺寸 4.1 零位刻线与感温泡上端的距离不得小于40 mm; 4.2 下限温度刻线与中间泡上端的距离不得小于50 mm; 4.3 上限温度刻线与安全泡下端的距离不得小于30 mm; 4.4 下限温度低于0的温度计,其下限温度刻线与感温泡上端的距离不得小于90 mm; 4.5 温度计的全长不得超过540 mm; 4.6 棒式温度计感温泡的外径不得大于玻璃棒的外径,内标式温度计的感温泡外径不得大78 于下体套管的外径. 5 示值稳定度允许误差 5.1 温度计经过示值稳定度检定后的零位上升值和低降值应符合表2的规定. 5.2 汞基温度计在下限温度处理时,不得出现液柱下缩到感温泡内或凝固在毛细管中. 表 2 () 上限温度零位上升值不得超过零位低降值不得超过 100 0.02 0.05 150,200 0.03 0.10 250,300 0.05 0.25 350,400 0.06 0.35 450,500 0.07 0.35 6 示值允许误差 6.1 温度计的示值检定结果和零位不得超过表3的规定. 6.2 除零位以外的各检定温度点的示值修正值,与上一个检定周期的示值修正值之差 (要扣除零位变化,在零位相同的情况下进行比较) 不得超过表4的规定. 6.3 当一支温度计达到两个 (或两个以上) 检定周期时,在扣除零位变化后,若示值修正值 (或它的最大与最小值) 之差不超过表4的规定,则可取其算术平均值作为这一检定周期的示值检定结果. 6.4 经过6.3条处理的温度计,在以后的各检定周期,每次只检定下限和上限两个温度点和测定相应的零位,而中间各温度点的示值修正值,根据上一个周期相应点的示值修正值和两个周期的零位变化差通过计算求得.这次检定的下,上限两点的示值修正值与上一周期的示值修正值之差 (要扣除零位变化) 若不超过表4规定,则可取其算术平均值作为这一检定周期的示值检定结果. 表 3 () 测温范围 0辅刻度范围示值允许误差 起止起止 分度值 新制的使用中的 -60 0 - - 0.1 0.20 0.25 -30 20 - - 0 50 - - 50 100 -1 1 0.1 0.15 0.20 100 150 -1 1 150 200 -1 1 0.1 0.20 0.25 200 250 -1 1 250 300 -1 1 0.1 0.25 0.40 300 350 -1 1 350 400 -1 1 0.1 0.50 0.70 400 450 -1 1 450 500 -1 1 0.1 0.50 0.70 表4 温度范围 扣除零位变化后的两个检定周期的 示值修正值之差不得超过 -60-10 0.08 1090 0.06 79100200 0.10 200300 0.12 300400 0.22 400500 0.24 7 毛细管和刻线等分均匀性的允许误差 抽检两相邻规定检定点间的中点的示值检定结果应符合表3的规定.其实际检定的中点示值修正值与通过两相邻规定检定点内插计算出来的中点示值修正值之差不得超过0.08. 三标准器和检定设备 8 标准器为-60+500的一等标准水银温度计. 9 检定设备 9.1 恒温槽,温场均匀性应符合表5的规定.也可采用温场均匀性符合要求的其它结构类型的恒温槽. 9.2 水三相点瓶,冰点器.9.3 读数望远镜,放大镜(510倍),钢板尺等. 表 5 () 恒温槽名称使用温度范围工作区域水平温差 工作区域不同深度 任意两点温差 酒精低温槽 -1000 0.015 0.03 水槽 195 0.01 0.02 油槽 95300 0.015 0.03 锡或盐槽 300500 0.06 0.08 四检定项目和检定方法 10 外观检查 10.1 新制温度计: 用放大镜及钢板尺目测温度计应符合本规程14条的要求. 10.2 使用中的温度计:按本规程的1.1条和2条的要求进行检查.如果发现温度计的液柱断节或有气泡时,经修复后方可进行检定. 11 示值稳定度检定 11.1 只对新制的,上限温度100的温度计进行此项抽检,检定步骤如下: 11.1.1 在上限温度局浸处理30 min,取出冷却,测定零位; 11.1.2 在上限温度局浸处理24 h,取出冷却,测定零位; 11.1.3 在上限温度局浸处理10 min后,关闭恒温槽的加热电源,待温度计的水银液面降至高于局浸线示度2左右时,将其向下插入浸没在上限温度刻线处,使之随介质缓慢冷却至接近室温,取出测定零位. 11.2 检定时注意事项 11.2.1 在上限温度处理时,温度计局浸的露出液柱度数可为20; 11.2.2 在检定步骤11.1.1和11.1.2条的上限处理前及零位测定前,要用放大镜仔细检查上限和零位刻线以上的毛细管和中间泡内是否有水银蒸发滴.如有,可采用升温的方法连接后再进行检定.经过检定步骤11.1.3处理后的温度计,如发现毛细管内或中间泡上部有水银蒸发滴,80 切勿用升温方法连接,可按附录1所述的方法连接. 11.2.3 检定步骤11.1.1和11.1.2条的上限处理可以在立式电炉中进行,但应注意两者取出温度计时的处理温度要相一致.11.1.3条的上限处理:对于上限温度300的温度计必须在恒温槽内进行;高于300的温度计只能在立式电炉内进行,但关闭电炉电源后,可不作将温度计向下插入浸没的处理. 11.2.4 温度计的零位必须在水三相点中测定. 11.3 由检定步骤11.1.2条测得的零位减去11.1.1测得的零位之差为零位上升值.由11.1.2条测得的零位减去11.1.3条测得的零位之差为零位低降值. 11.4 为考核汞基温度计感温液体的凝固点是否低于-60,可对新制温度计进行抽检.检定步骤如下: 11.4.1 在-600.2处理2 h后,读取记录温度计的示值; 11.4.2 重新调整恒温槽的温度,使其低于11.4.1条的处理温度0.2左右,并恒定30 min后,轻敲温度计,进行人工震动,观察和读取温度计的示值. 检定结果不得出现5.2条的现象. 12 示值检定 12.1 零位的测定可采用比较法,也可采用定点法.其它各检定温度点均用比较法进行检定. 12.2 检定温度点:每间隔10进行检定.也可根据使用单位的需要进行检定.新制的温度计必须要抽出一定数量,对任意两相邻规定检定点间的中点温度进行检定.经过6.3条处理的温度计,在以后的各检定周期,只检定下限和上限两个温度点. 12.3 检定顺序: 以0为界,分别向上限或下限方向逐点进行检定. 12.4 温度计的示值必须用读数望远镜读取,读数前要调节好它的水平位置.读数时只读取偏离检定点名义温度的示值偏差,并估计到分度值的十分之一. 12.5 标准器与被检温度计的零位测定数量和所用设备列于表6. 表 6 温度范围 () 标准器 (一等标准水银温度计) 被检温度计 (二等标准水银温度计)-600 检定前测定零位,其它各 点零位均用该值 第一个检定点为零位,下 限检定后不测定零位 0200 下限和上限检定后测定零 位,中间各检定点的零位 用线性内插法计算求得 200500 第一,三,五,六个点检 定后测定零位,第二,四 个点的零位用线性内插法 计算求得 下限,上限检定后 测定零位 测定零位用 设备及方法 用水三相点瓶 采用定点法测定 下限温度低于0的温度 计零位可在酒精低温槽中 采用比较法测定.其它温 度的零位可在水三相点瓶 中采用定点法测定;也可 在冰点器中采用比较法测 定 12.6 零位测定方法: 测定前,对于上限温度300的温度计,应用放大镜仔细检查中间泡和毛细管内是否有水银蒸发滴,若有,可采用附录1的方法连接.测定时,应首先把温度计放进冰水混合物中预冷,然后插入盛有破碎成雪花状的蒸馏水冰或自来水冰的,并注入适量蒸馏81水或自来水的冰点器 (或水三相点瓶) 中,距离器壁不得小于20 mm.对冰点器的温度要随时注意用一等标准水银温度计在水三相点测定的零位进行校准.为使温度计与水三相点瓶有良好的热交换,应往内管中注入适量接近0的水.温度计插进冰点器 (或水三相点瓶) 中要垂直,并使零位刻线高出冰面不超过10个分度值.读数前要轻敲温度计,示值稳定后进行读数.一等标准水银温度计要正反面各读一次数. 在酒精低温槽中测定零位的方法与其它温度点的检定方法相同. 12.7 温度计插入槽中要垂直.标准器应插在被检温度计的中间位置,两者均应全浸,其露出恒温槽盖面的液柱高度要一致,且不得大于15个分度值. 12.8 检定较高温度时,温度计插入槽中前要预热.插入槽中后必须经过15分钟,并同时调节槽温稳定后方可读数.开始读数时槽温与检定点温度偏差不得超过2个分度值 (以标准器为准). 在读数过程中要求槽温恒定或缓慢,均匀地上升,读数要迅速,时间间隔要均匀.一个检定点读数完毕,槽温变化不得超过0.1. 12.9 读数可从左边开始,读至右边,然后再从右边读至左边,这样往返共读十次.五次读数完后将标准器旋转180进行另一面的五次读数.读数完毕由另一个检定员重读一次,以核对有无读数差错. 五检定结果的计算 13 零位的计算 13.1 计算在水三相点测定的零位 13.1.1 计算一等标准水银温度计在水三相点测定的零位a1用下式: (正面读数+反面读数) a1= 2 分度值-0.01 (1) 13.1.2 计算二等标准水银温度计在水三相点测定的零位a2用下式:a2=读数分度值-0.01 (2) 13.2 在冰点器或酒精低温槽中采用比较法测定被检温度计的零位a2用下列计算式: a2=a2 -a1 +a1 (3) 式中:a1 , a2 标准器与被检温度计在冰点器或低温槽中读取的示值(),即为读数或平均值与分度值之乘积. a1与式(1)意义相同. 14 示值修正值的计算 14.1 计算温度计十次读数平均的示值偏差; 14.2 计算检定时由标准器确定的槽中实际温度偏差t1用下式: t1=A1+x1-a1 (4) 式中: A1标准器的10次读数平均的示值偏差 (); x1标准器检定证书上给出的检定点名义温度对应的分度修正值 (); a1该点检定后新测得的或用线性内插法计算求得的标准器零位 (),而不是检定证书上给出的零位. 14.3 计算示值修正值x2用下式: x2=t1-A2 (5) 式中: A2被检温度计的10次读数平均的示值偏差 (). 82 15 计算检定周期间的示值修正值之差和这一检定周期的示值检定结果 15.1 两个 (或两个以上) 检定周期的示值修正值之差和取示值修正值算术平均值的计算步骤: 15.1.1 若两个 (或两个以上) 检定周期下限,上限温度检定后测定的零位 (简称下,上限零位) 不同时,将上一个 (或一个以上) 检定周期的示值修正值xt换算到与这一检定周期下,上限零位相同时的示值修正值xt 用下式: (t-t下) xt =xt+(b下-a下)+(b上-a上)-(b下-a下)t上-t下 (6) 式中: a下,a上这一周期测定的下,上限零位 (); b下,b上上一周期测定的下,上限零位 (); t下,t上温度计的下,上限温度 (); t示值修正值xt对应的检定温度 (). 15.1.2 计算由式 (6) 所得结果与这一周期示值检定结果之差,若符合表4规定,则取两个 (或两个以上) 检定周期的示值修正值的算术平均值作为这一周期的示值检定结果给出值. 计算举例如表7,表8所列: 分别以两个和三个检定周期的检定数据为例. 15.2 只检定下,上限两点的中间未检定点的示值修正值和这一检定周期示值检定结果给出值的计算步骤: 15.2.1 如果两个周期的下,上限零位不同,首先应采用式 (6) 将上一周期的下,上限两点的示值修正值进行换算,然后与这一周期相应点的示值修正值进行比较.若两者之差未超过表4规定,则可取其平均值作为这一周期的下,上限两点的示值检定结果给出值. 15.2.2 根据上一周期的检定证书给出值和两个周期的下,上限零位变化,仍采用式 (6),便可计算出中间未检定点的示值修正值. 计算举例如表9所列. 16 用线性内插法计算抽检中点温度的示值修正值xt 中用下式: xt底+xt高 xt 中= 2 (7) 式中: xt底,xt高两相邻规定检定点的较低与较高温度对应的示值修正值(). 计算xt 中与实际检定的中点温度的示值修正值xt中之差. 表7 () 检定温度 250 260 270 280 290 300 下限零位上限零位实际检定的xi -0.040.00 -0.03-0.03+0.03-0.08 +0.10+0.09上一周期的示值修正值和换算结果 由 (5) 式换 算的xi -0.120-0.076-0.102-0.098-0.034-0.140 +0.18+0.15这一周期示值检定结果的计算值 -0.103-0.024-0.027-0.016+0.035-0.083 +0.18+0.15计算值 0.017 0.052 0.075 0.082 0.069 0.057 这一周期示值 检定结果与上一 周期换算结果 xi之差 (应0.12) 化整值 0.02 0.05 0.08 0.08 0.07 0.06 符合表4规定 83计算值 -0.111 -0.050-0.064-0.0570.000 -0.111 / / 这一周期的示 值检定结果给出 值化整值 -0.11 -0.05-0.06-0.060.00 -0.11 +0.18 +0.15表8 () 检定温度 150 160 170 180 190 200 下限 零位 上限零位实际检定的示 值修正值 -0.02 +0.02-0.020.00 +0.04+0.07 +0.02 0.00 第一个周期 由式(5)换算 的示值修正值 -0.010 +0.028-0.014+0.004+0.042+0.070 +0.01 0.00 实际检定的示 值修正值 -0.02 0.00 -0.02+0.030.00 +0.06 -0.01 -0.01第二个周期 由式(5)换算的示值修正值 -0.040 -0.018-0.036+0.016-0.012+0.050 +0.01 0.00 第三个 (这一) 周期实际检 定的示值修正值 +0.032 +0.076+0.042+0.023+0.043+0.084 +0.01 0.00 计算值 0.072 0.094 0.078 0.019 0.055 0.034 三个周期的示