JJG 67-2003 工作用全辐射温度计检定规程

中华人民共和国国家计量检定规程JJG672003工作用全辐射温度计TOTALRADIATIONPYROMETERS2003一03一05发布2003一09一01实施国家质量监督检验检疫总局发布IIG672003工作用全辐射温度计检定规程VERIFICATIONREGULATIONOFTHETOTALRADIATIONPYROMETERS尸户户户分分O口O”、”飞JJG672003熟_竺JJG671985_本规程经国家质量监督检验检疫总局于2003年03月05日批准，并自2003年09月01日起实施。归口单位全国温度计量技术委员会主要起草单位湖北省计量测试技术研究院本规程委托全国温度计量技术委员会负责解释ITG672003本规程主要起草人傅承玉参加起草人陈福成刘芋程麟涂家复湖北省计量测试技术研究院上海工业自动化仪表研究所北京市计量科学研究所上海自动化仪表三厂湖北省荆州市光电技术研究所IIG672003目录1范围12引用文献，13术语和计量单位“。，】，一131术语，132计量单位14概述，25计量性能要求，。251固有误差，一252重复性，26通用技术要求261外观与标志，262光学系统，263绝缘电阻，27计量器具控制，271检定条件272检定项目，一373检定方法，“1，374检定结果的处理，675检定周期6附录A黑体辐射源石英玻璃窗口修正值和吸收率测量及示值修正方法7附录B全辐射温度计检定数据处理实例。，一8附录C全辐射温度计测量结果不确定度评定实例，9附录D工作用全辐射温度计检定记录格式，11附录E检定证书内页格式12附录F检定结果通知书内页格式。，13附录GWFT202全辐射温度计分度表分度号FL，1，14附录HWFT202全辐射温度计分度表分度号F2，16JJG672003工作用全辐射温度计1996年国际法制计量组织OIML出版的国际文件D24E全辐射高温计TOTALRADIATIONPYROMETERS，是由国际法制计量组织下属的辐射温度计技术委员会TC11/SC3制定，于1993年由国际法制计量委员会批准。本规程等效采用了国际文件D24中第1,2,3,4,6章内容及第5章部分内容，未采纳55,56和57条内容。范围本规程适用于测量范围在202800内的工作用全辐射温度计以下简称全辐射温度计一及其敏感器光学系统和检测器的首次检定和后续检定。2引用文献本规程引用下列文献OIMLD24TOTALRADIATIONPYROMETERS1996英文版JJF10011998通用计量术语和定义JJF10591999测量不确定度评定与表示使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3术语和计里单位31术语311固有误差固有误差表征全辐射温度计的准确度，等于在参考条件下全辐射温度计测量恒温状态的黑体辐射源温度的指示平均值与使用标准温度计测量该黑体温度的约定真值之间的差。312目标距离全辐射温度计光学系统与被测物体表面之间的距离，也称测量距离。313目标面积被测物体表面在目标距离的光学轴垂直投影面的一部分，它的像正好覆盖全辐射温度计检测器或视场光阑，其直径确定了与目标距离相对应的被测物体的最小尺寸。314目标孔径目标面积的直径与目标距离的比率DIL，与距离系数成反比。可以用距离和直径关系图或表格表示。32计量单位321全辐射温度计的检定应依据1990国际温标，以国际单位制单位表示输出量，温度以摄氏度或开尔文K表示。322输出量指示的温度测量结果既可以是以温度为单位的标尺或显示装置的直接读数，也可以是使用表格、公式或曲线的温度计算结果。JJG6720034概述41全辐射温度计属非接触测温仪表，测量原理以斯蒂芬一玻耳兹曼全辐射定律为理论依据，利用物体的辐射出射度与温度的单值函数关系确定物体的表面辐射温度。42全辐射温度计是由将接收的辐射通量转换成电学量的敏感器和把敏感器输出量转换为温度读数的辐助单元这两部分组成。43全辐射温度计的结构有分离式和整体式两种。5计量性能要求51固有误差在测量范围内，全辐射温度计的固有误差不超过最大允许误差。52重复性全辐射温度计重复性不大于最大允许误差绝对值的三分之一。6通用技术要求61外观与标志611铭牌上应标有产品名称、型号规格、测量范围、制造厂或商标、出厂编号和制造年月，铭牌信息不易丢失。612仪表外表制作工艺良好、结构合理，外露部件接插件、接线端子、开关及按键等不应缺损，标志清晰，功能正常。613数字面板或模拟指示面板不应有影响读数的缺陷，数字显示的亮度均匀、无缺笔画及闪烁现象。614制造计量器具许可证标志及编号和准确度等级标志应清楚、明确。62光学系统621光学系统清洁无腐蚀、破损、松动等现象。622全辐射温度计外壳上或使用说明书里应标明视场角大小或目标孔径或目标面积直径D与目标距离L的光学示意图。623目视瞄准系统或辅助瞄准装置能准确引导测温视场。63绝缘电阻在环境温度15359C，相对湿度4575的条件下，全辐射温度计的电源、输入、输出、接地端子或外壳相互之间输人端子与输出端子不隔离的除外的绝缘电阻应不低于20MN，使用中的敏感器绝缘电阻不低于5MN。采用直流电池供电的全辐射温度计不进行绝缘电阻检查。7计量器具控制计量器具控制包括首次检定和后续检定。71检定条件711参考标准JJG6720037111根据温度测量范围，可采用标准玻璃水银温度计，标准电阻温度计，标准热电偶和标准光电学高温计作为测量辐射源温度的参考标准。7112若采用标准光电学高温计作为带石英玻璃窗口的辐射源的参考标准，在检定时应将石英玻璃与其一同检定分度。7113参考标准的扩展不确定度U,应不超过表1规定表1参考标准温度测量范围扩展不确定度U低于20001200一30002300一60010600一1100301100一2000弋702000一28001607114参考标准温度转换装置或输出电量电压、电流、电阻等测量装置数字电压表、电桥、标准电阻、电位差计等，应满足7113要求。712辐射源7121辐射源工作温度范围满足检定全辐射温度计的要求。7122辐射源靶面直径不小于全辐射温度计所要求的目标直径。7123黑体辐射源有效全波发射率不小于099，不大于101A713配套设备7131测量全辐射温度计敏感器的电测装置的准确度转换成温度应优于全辐射温度计最大允许误差的十分之一。7132额定直流电压为500V的绝缘电阻表、检定工作台、米尺。714环境条件环境温度18251C，参考标准和电测装置工作的环境温度应符合其相应技术条件的要求相对湿度不大于85避免较强的背景辐射和交变磁场。72检定项目检定项目见表2073检定方法731外观及标志7311首次检定应对全辐射温度计进行全面检查，应确认互标志，信息是否相符，新产品出厂合格证、印是否齐全。7312用目视方法对全辐射温度计按611,612和613条要求进行检查。JJG672003表2检定项目检定项目首次检定后续检定外观及标志光学系统绝缘电阻固有误差重复性关注“”表示应检定的项目，“一”表示不进行检定的项目，“，”表示根据需要进行检定。732光学系统7321目视检查光学系统外观。7322检查目标面积与目标距离的光学示意图等相关内容的标记和说明。7323在确定固有误差时对光学系统按623条要求进行检查和判断。733绝缘电阻不接电源，接通电源开关，将各电路本身端钮短路，用绝缘电阻表测量各电路端钮间绝缘电阻。测量时，应稳定5。后，再读取绝缘电阻值。734计量性能检定的准备7341全辐射温度计的发射率设定值。应设置在100的位置。7342全辐射温度计的安装和瞄准将全辐射温度计固定在检定工作台上，通常按目标距离L二1士002M放置在辐射源前方，其光轴与辐射源轴线重合。假如技术文件里特别指明了目标距离，全辐射温度计应放在规定的距离处也可以根据辐射源靶面直径选择目标距离，应满足目标孔径的要求。7343检定仪器按要求进行预热。735固有误差7351首次检定按全辐射温度计的测量范围，选择在表3所给定的黑体温度点确定固有误差，黑体温度的控制应符合表3的规定。JJG6720037352对于后续检定，固有误差通常在测量范围的低点值，中间值和高点值三个温度点确定，温度点应符合表3要求。假如在全辐射温度计测量范围内表3规定的温度少于三个，固有误差在全辐射温度计下限值、中间值和上限值三个黑体温度点确定。7353辐射源温度T。先后由参考标准测量两次，先后读取两次全辐射温度计的示值TO0读数顺序为标准被检1、被检2一被检。今标准被检1被检2F被检N注采用标准光学高温计测量辐射源温度时，应按照标准光学高温计的相关要求进行测量。736重复性7361重复性分别在全辐射温度计温度测量范围的低点值，中间值和高点值三个温度点确定，温度点符合表3要求。7362交替读取11个辐射源温度T。和10个全辐射温度计示值TO737检定数据处理7371参考标准的数据处理A温度显示的参考标准，取两次读数的平均值作为辐射源温度约定真值TOB电量输出的参考标准，取两次读数的平均值，根据电量与温度的特性关系或表格得出辐射源温度约定真值TO7372全辐射温度计的数据处理A温度显示的全辐射温度计，取两次读数的平均值作为测量结果TB电量输出的全辐射温度计，取两次读数的平均值，根据电量与温度特性关系或表格得出温度测量结果TO7373采用带石英玻璃窗口的辐射源检定全辐射温度计，应按窗口的温度吸收率或修正值对测量结果予以修正测量结果/1一A或测量结果刘，见附录AA7374由电量值换算成温度值时，温度值的最后结果应按数据修约规则修约到末位数与仪表的分辨力相一致。7375计算固有误差根据计算的参考温度约定真值和全辐射温度计测量值，按式1计算固有误差TT一TO17376计算重复性将7362测量的数据，根据式2计算每个全辐射温度计读数T与辐射源温度T。的差值。一省，。，。，十,I1,2,，102式中TO,和TO,IT是读数全辐射温度计示值T，之前和之后的辐射源温度的读数。重复性用实验标准偏差、TO表示，按式3进行计算JJG672003S。1/E。一8ZJY二13式中S是S的平均值。74检定结果的处理按本规程要求检定合格的全辐射温度计发给检定证书检定不合格的全辐射温度计发给检定结果通知书，并注明不合格项目。75检定周期检定周期一般不超过1年。JJG672003附录A黑体辐射源石英玻璃窗口修正值和吸收率测量及示值修正方法A1黑体辐射源石英玻璃窗口温度修正值是指在带石英玻璃窗口的辐射源与全辐射温度计之间不引人和引入窗口玻璃时，全辐射温度计两次读数的差值，通常用于温度显示的全辐射温度计的修正。A2黑体辐射源石英玻璃窗口温度吸收率是指在辐射源与全辐射温度计之间不引人和引人窗口玻璃时，全辐射温度计两次读数的差值与不引人窗口玻璃时的全辐射温度计读数的比值，用于以电量作为温度变换量的全辐射温度计敏感器的修正。A3黑体辐射源石英玻璃窗口修正值和吸收率具体测定方法如下A31将辐射源按其使用要求达到真空度后，关闭真空泵并向辐射源内充人保护气体高纯氢气或高纯氮气，气体充人量应使辐射源内的空间在各个温度下始终保持一定的流量流出。A32辐射源升至第一个温度点符合表2规定，温度稳定后读取带窗口时全辐射温度计的示值TM，然后迅速将窗口移出视场，读出不带窗口时的示值TAA33辐射源窗口温度修正值T按式A1计算ATTO一TRFLA1A34辐射源窗口温度吸收率A按式A2计算AT开一T闭/T开A2A35重复A32和A33或A34，求出其他温度点的窗口温度修正值或吸收率。A4通常取四台同型号的全辐射温度计的数据的平均值作为参考值使用，用于同型号示值修正。A5全辐射温度计带石英窗口温度读数筛按式A3修正到不带石英窗口的温度读数TTT带ATA3A6全辐射温度计敏感器带石英窗口读数T,B12全辐射温度计数据处理根据被检全辐射温度计的读数平均值，查相应全辐射温度计分度表得出温度值C11967B13根据本规程式1计算固有误差T二一30TB14计算全辐射温度计在检定点对应的输出电势值求出在检定点1200处的全辐射温度计温度测量结果T1200十T二1197。B15由全辐射温度计分度表附录G查T相对应的电势值VO坑1426MVB2例参考标准为标准光电高温计，被检全辐射温度计为温度输出的数据处理。已知在检定点1800附近，标准光电高温计两次读数值1803和1804，被检全辐射温度计两次读数值1789和1791C，在1800点辐射源石英窗口引人被检全辐射温度计的温度修正值T二20，全辐射温度计最大允许误差为10。B21参考标准数据处理根据标准读数平均值，得出温度约定真值TO1804。B22全辐射温度计数据处理计算被检全辐射温度计的读数平均值，得出温度值T1790C，窗口修正后结果为1810。B23根据本规程式1计算固有误差乙6B24在检定点1800处，全辐射温度计的测量结果T1806。JJG672003附录C全辐射温度计测量结果不确定度评定实例C1测量不确定度评定数学模型ATT一TOC1T为全辐射温度计测量黑体辐射源温度的测量值，T。为参考标准测量黑体辐射源温度的约定真值，AT为全辐射温度计固有误差。C2测量不确定度评定实例依据本规程对全辐射温度计WFF202分度号F1在上限温度1200的检定结果评定测量不确定度。C21标准不确定度A类评定全辐射温度计重复性实验标准差UAO读取10次结果，按正态分布评定，计算实验标准差TOUASTO，自由度V,90、TO标准不确定度B类评定李堂。一S2074J丫1二1C22C22标准热电偶传递的标准不确定度U,标准热电偶扩展不确定度U，二10，包含因子K二3正态分布，标准不确定度分量U,033C222黑体辐射源发射率引起全辐射温度计读数偏离的标准不确定度U2O接触式参考标准所测量的辐射源温度是真实温度，U2TU。/4C，即U21473X0005/4184KC223黑体辐射源温度稳定性标准不确定度。U305/涯029C224全辐射温度计分辨力或其测量装置读数引人的标准不确定度分量“5全辐射温度计辅助单元分辨力为1，U5029X1029TOC225测量装置标准不确定度。60电测装置电压标准不确定度为0005MV,测量标准热电偶时温度标准不确定度04。C226数据修约TI7O在标准和全辐射温度计检定数据处理中，舍人的最大偏差为05，按均匀分布评定，U705/存029。C227环境温度UXOJJG672003温度变化范围半宽为35，灵敏系数为。B02/，按均匀分布评定，“。04。表C1分度号F1的全辐射温度计标准不确定度分表，二1200C23合成标准不确定度以上分量相互独立，计算合成标准不确定度。U丫82U,_LLI二C24有效自由度确定B类分量的自由度是根据B类信息的可信程度来判断的，标准器可信度取90黑体辐射源发射率及稳定性可信度取80其他分量的可信度均取90，自由度见表C1最后一列。计算有效自由度UVEFF一21竺，U乙C25扩展不确定度评定测量结果按T分布估计，取置信概率P95，包含因子KP21208计算扩展不确定度U,44。JJG672003护、迥岭理彬工国李护、迥岭男荤扫舒、玛岭理彬刨醚一护阵城阵抹梦玛岭男退卜嘛一嚷鹅华调塑舒、划岭理彬65516824710473937690799683108633896593069657100171038610765111541155211961123801281013250137011416314636259927392885303631923355352336983879406642594459466648805100532855635805605563136578685171332627，4227208027834286668999934196921005310423108031119311593120031242312854132951374714210146842613275328993051320833713540371638974085427944794687490151235351558758306081633966056879716174527751805883748699903393769728100901046110842112331163312044124651289713340137931425714732306632243388355837333915410442994500470849235145537456115855610663656632690771907481778180898406873290679411976410126104981088011272116741208612508129411338413839143041478026402782292930823240340535753751393441234318452047294945516853985635587961326391665969357219751178118121843887659101944698X10163105361091911312117151212812551129851342913885143511482915ITG672003附录HWFT202全辐射温度计分度表分度号F2温度1C0123456789MLV7007107207307407507607707807908008108208308408508608708808909009109209309409509609709809901000101010201030104010501060107010801090110011100670071907720828088709501017108711611238132014061496159016881792189920122129225123782510264827912940309432543420359237703955414643434547475849765202543456745921617664390675072507770834089309571023109411681246132814151505160016991802191020232141226323912524266228062955311032703437360937883973416543634568478049995225545856985946620264660680073007830840090009631030110111761254133714231514160917091813192120352153227624042537267628202970312532873454362738063992418543834589480152152475481572359716228649206850735078808450906097010371108118312621345143215231619171918231932204621652288241725512690283529853141330334713645382540114204440446104823504352715505574759976254651906890740079408510912097610441116119112701354144115331629172918341944205821772301243025652704285030013157332034883662384340304224442446314845ST665294552957726022628065460694074508000857091809831051I1231199127913621450154216391739184519552069218923142今13257827192865301631733336350536803862404942434444465248675885317555357966048630665730699075108050863092509901058113112071287137114591552164817501856196620812201232624572592273328793031318933533522369838804068426344654673488851115340557758216073633366000704075608110869093109961065113812151295138014681561165817601866197720932214233924702606274728性430473205336935403716389940884283448546944910513353645601584660996359662707090761081608750937100310721145122213031388147715711668177118771989210522262352248326202762290930633221338635573734391741074303450647164932515653875625587161246386665507140767082208810944101010791153123013121397148615801678178118882000211722382365249726342776292430783238340335743752393641264323452747374954517954105649589661506412668216JJG672003温度/1120113011401150116011701180119012001210122012301240125012601270128012901300131013201330134013501360137013801390140014101420143014401450146014701480149015001510152015301540155015601570MV670969887275757078748187850888389177952598821024910625110121140711813122291265513091135381399614464149421543215933164451696817502180481860619175197562034920954215712220022842234952416124840255312623526952276812842329178730476007905821885408871921195609919102861066411051114481185412271126981313613583140421451114991154821598416497170211755718104186621923319815204092101521633222642290623561242292490925601263062702427755284982925567657045733476317936825085738905924695969955103241070211090114881189612313127421318013629140881455815039155311603416549170741761118159187191929019874204692107621696223272297123627242962497725671263772709727828285732933167927口737363766179678282860689389280963199911036110740111291152811937123561278513224136741413514606150881558116085166011712717665182141877619348199332052921138217582239123036236942436425046257412644927169279022864829408682071027392769179988314863989729315966710028103991077911169115691197812398128281326913720141811465415137156311613616653171801771918270188321940619992205902119921821224552310123760244312511525811265202724227976287242948468487131742277218029834686729C日693509702100651043610817112081160912020124411287213314137661422814702151861568116187167051723417774183261888919464200512065021261218842251923167238272449925184258822659227315280512879929561687671597451775280618378870590409384973810101104741085611248116501206212483129161335813811142751475015235157311623916757172871782918382189461952220111207112132321947225832323223893245672525325952266632738828125288752963869047188748177828092841087389074941997741013810512108951128811690121031252612959134031385714322147981528415781162901681017341178831843719003195812017020771213852201022648232982396024635253232602326735274612819928951297156932721775117813812384438771910894549810101751054910934113271731121451256913003134481390314369148461533315832163421686217395179381849419060196392023020832214472207322712233632402724703253922609326807275342827429026297926960724675417843815584758804914294909846102121058710973113671177212187126121304713493139491441614894153831588216393169151744817993185501911819698202892089321509221372277723429240942477225462261642687927608283482910229869孟划勺了17JJG672003续表温度Z0123456789MLV158015901600161016201630164016501660167016801690170017101720173017401750176017701780179018001810182018301840185018601870188018901900191019201930194019501960197019801990200029947307283152232329331503398434831356913656537452383523926640193411344208743055440364503046037470584809249139502005127452361534615457455701568405799259157603346152462727639426516966409676606892470199714861727857409530024308073160232411332333406834916357783665337541384433935840287412284218443152441344513046139471614819649245503075138252470535725468655814569545810859274604526164462848鸿064652936653367786690517032771616729157422630102308863168232493333163415235002358653674137631385343945040380413234228043250442334523046240472644830049350504145149052580536835479955927570695822459391605716176462969641866541666658679126917870456717457304674358301803096531763325743339934237350883595236830377213862539543404744141842376433484433245330463424736748405494565052151599526905379