JJF(吉) 31-2021 热工仪表校验仪校准规范

JJF（吉）31—2021热工仪表校验仪校准规范CalibrationSpecificationforThermalInstrumentCalibrators2021-09-01发布 2021-10-01实施发布JJF（吉）31—2021JJF（吉）31—2021JJF（吉）31—2021替代JJF（吉）31—2009JJF（吉）31—2021替代JJF（吉）31—2009CalibrationSpecificationforThermalInstrumentCalibrators归 口 单 位 ： 吉林省场监理厅负责起草单位： 吉林省量科究院本规范条文由吉林省计量科学研究院负责解释本规范主要起草人：孙俊峰（王宇航（何佳融（吕颖（参加起草人：宋鸽（贺会超（李杰（目 录引言 (Ⅲ)范围 1引用文献 1术语的定义 1热电偶 1热电阻 1量程 1基本量程 13.5 短期稳定度…………………… 14概述……………15计量特性………………………25.1外观检查………………………25.2通电检查………………………25.3 校验仪基本功能量程范围……………………25.4 基本功能各项目的示值误差…………………25.5 输出部分影响计量性能的其它要求…………25.6 测量功能的重复性……………36 校准条件………………………36.1 环境条件………………………36.2 校准所用标准器………………3I6.3标准器的要求…………………37校准项目和校准方法…………37.1校准项目………………………37.2校准方法………………………48校准结果的表达………………119复校时间间隔…………………11附录A校验仪示值误差的测量结果不确定度评定……12附录B校准记录格式……………………23附录C校准证书内页格式………………27附录D热电阻的微分电阻和热电偶的塞贝克系数……31IIJJF（吉）31-2021JJF（吉）31-2021引 言JJF1059.1-2012JJF1071-2010《国家计量校准规范编写JJF1472-2014JJF1309-2011共同构成支撑校准规范制修订工作的基础性系列规范。本规范是对JJF(吉)31-2009《热工仪表校验仪校准规范》的修订。与JJF（吉）31-2009相比，本规范主要技术变化如下：—修改了引用文献，替换成现行有效的文献，并增加了与之相关的文献；—修改了热工仪表校验仪的范围；—术语和定义中增加了短期稳定度；—修改了概述部分，增加了热工仪表校验仪原理框图；—修改了校验仪基本功能量程范围；—修改了7.2.2.1.2、7.2.2.2.2、7.2.2.5.2、7.2.2.6.2、7.2.3.1.2、7.2.3.2.2、7.2.3.5.2、7.2.3.6.2内容；—修改了校准结果的表达内容；—修改附录D内容，改为热电阻的微分电阻和热电偶的塞贝克系数；—删除附录E和附录F。ⅢJJF（吉）31—2021JJF（吉）31—2021热工仪表校验仪校准规范范围本规范适用于热工仪表校验仪，具有输出直流电压、直流电流、直流电阻、频率、热电频率、热电偶信号、热电阻信号功能的过程仪表校验仪的校难。也适用于具有部分以上测量和输出功能的过程仪表校验仪的校准，上述仪表以下简称校验仪。引用文献本规范引用下列文献JJF1472─2014过程仪表校验仪校准规范JJF1587─2016数字多用表校准规范JJF1309─2011温度校准仪校准规范JJF1638─2017多功能标准源校准规范JJG603─2018频率表检定规程JJG617─1996数字温度指示调节仪检定规程GB/T13978─2008数字多用表通用技术条件GB/T15637─2012数字多用表校准仪通用规范JB/T8622─1997JB/T8623─1997使用本规范时应注意使用上述引用文献的现行有效版本。术语和定义热电偶热电偶是用两种不同成分的导体焊接在一起，两端温度不同时，在回路中就会有热电势产生。热电阻热电阻是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的一种感温元件。量程满足规定不确定度极限的测量范围。测量范围的最大值和最小值即为量程的上限值或下限值。基本量程不确定度最小的量程。短期稳定度（3出值比值的百分比。概述校验仪是以中央控制单元为核心的数字式校准仪表，其原理框图如图1所示。1中央控制单元按键或其他输入装置中央控制单元按键或其他输入装置显示单元电信号测量单元电信号输出单元电源图1校验仪原理框图校验仪主要由输出和测量两部分组成。输出部分一般包括直流电压、直流电流、电阻、频率、模拟热电偶和模拟热电阻等输出功能；测量部分一般包括直流电压、交流电压、直流(SRBKNEJ等)或热电阻(Pt100、Pt10、Cu100、Cu50计量特性外观检查校验仪应能保证无影响计量性能的缺陷。通电检查校验仪应能保证各功能工作正常。校验仪各项功能各量程的分辨力所带来的误差应小于相应最大允许误差的1/5。校验仪各功能输出的调节细度所带来的误差应小于相应最大允许误差的1/5。校验仪基本功能量程范围校验仪基本功能量程范围如表1所示。表1应包含的范围功能输出范围测量范围直流电压±100V±300V直流电流±100mA±100mA电阻(0～10)kΩ(0～100)kΩ频率1Hz～50kHz1Hz～500kHz模拟热电偶输出（-250～1800）℃（-250～1800）℃模拟热电阻输出（-200～850）℃（200～850）℃基本功能各项目的示值误差同的准确度要求，其中准确度最高的量程称为基本量程。3456把实际的测量值作为校准结果。输出部分影响计量性能的其它要求校验仪输出部分中由直流电压、直流电流的负载调整率所带来的误差应小于相应功能和量程的最大允许误差的1/5。231/5。测量功能的重复性校验仪测量部分中直流电压、直流电流、电阻的重复性应小于相应功能和量程的最大允许误差的1/5。校准条件环境条件6.1.1 温度20±2）℃ 湿度交流供电电压（220±22）V 电源频率6.1.2 （包括被校准仪器强电磁场，以避免外界干扰和静电感应等影响。校准所用标准器数字多用表多功能校准器频率计标准电阻箱、标准电阻注：除使用上述标准仪器外，也可以选用其它符合校准不确定度要求的标准器。标准器的要求整个校准装置的扩展不确定度（k=2）应小于校验仪对应各功能和量程最大允许误差的1/3整个校准装置各种标准输出信号的稳定度和调节细度应小于校验仪对应功能和量程最大允许误差的1/5。校准项目和校准方法校准项目建议校准项目如表2所示。表2仪器的校准项目序号校准项目1外观检查、通电检查输出功能直流电压输出的示值误差3直流电流输出的示值误差4电阻输出的示值误差5频率输出的示值误差6模拟热电偶输出的示值误差7模拟热电阻输出的示值误差8测量功能直流电压测量的示值误差9直流电流测的示值误差10电阻测量的示值误差11频率测量的示值误差12热电偶测温的示值误差13热电阻测温的示值误差14输出影响直流电压输出的负载调整率3JJF（吉）31—2021JJF（吉）31—202115计量性能的各项直流电流输出的负载调整率16直流电压输出短期稳定度17直流电流输出短期稳定度18电阻输出短期稳定度19测量功能的重复性校准方法：外观检查和通电检查外观检查校验仪的外形结构应完好，标识应清晰，应标明仪器的名称、型号、规格、测量范围、制造厂名、出厂编号、制造年月等。通电检查4以上再通电。显示部分应清晰、无叠字，不应有不亮、缺笔画等现象，手持式校验仪检查电池电量是否充足。U1U2值。检查校验仪各项功能输出应能做到连续可调，调节范围应能覆盖整个量程。调节细度能保证调到输出值的任一个末位数值。功能转换等是否正常。输出功能的校准方法直流电压输出的示值误差2图2标准表法550%能量程覆盖且均匀分布，有零位的可以适当增加零点。对于委托者有要求的可按委托者要求选择校准点。值后，读取数字多用表的读数，根据式（1）计算校验仪的示值误差。 （1）式中： —校验仪第i个校准点输出的相对误差（%𝑋𝑥i（V，A，Ω，Hz𝑋i（V，A，Ω，Hz4JJF（吉）31—2021JJF（吉）31—2021直流电流输出的示值误差2550%能量程覆盖且均匀分布，有零位的可以适当增加零点。对于委托者有要求的可按委托者要求选择校准点。值后读取数字多用表的读数，根据式（1）计算校验仪示值误差。电阻输出的示值误差13将数字多用表置于电阻功能，选择相应量程。图3标准表法四线制电阻接线3位的可以适当增加零点。也可按用户要求增加校准点。值后读取数字多用表的读数，根据式（1）计算校验仪示值误差。频率输出的示值误差2（也可用频率计接到校验仪的频率输出端。3按用户要求增加校准点。预热后，调节校验仪的输出到规定值后读取数字多用表的读数，根据式（1）算校验仪示值误差。模拟热电偶输出的示值误差2mV到校验仪的模拟热电偶输出端。5mVD（上行程时（下行程时t[Xd

(X

e)]A)t

（2）t—换算成温度值的示值误差（℃；Xd—校验仪输出的温度值所对应的电量值（mV，Ω；5Xs—数字多用表测量的电量值（mV，Ω；e—对具有参考温度自动补偿的仪表，e表示补偿导线参考温度时的修正值（mV；不具有参考端温度自动补偿的仪表e0；(A)t

—校准点ti的电量值-温度变化率（mV/℃，Ω/℃，电量值-温度变化率表。模拟热电阻输出的示值误差2验仪的模拟热电阻输出端。5际使用情况选择热电阻类型进行校准。7.2.2.5.3。测量功能的校准方法直流电压测量的示值误差4的电压输入端。图4多功能校准器法550%能量程覆盖且均匀分布，有零位的可以适当增加零点。对于委托者有要求的可按委托者要求选择校准点。准点上，分别读取多功能校准器和校验仪的读数，根据式（3）计算示值误差。XxiXsi100%i X

（3）siii（%Xii（V，A，Ω，HzXsii（V，A，Ω，Hz直流电流测量的示值误差4仪表的电流输入端。550%能量程覆盖且均匀分布，有零位的可以适当增加零点。对于委托者有要求的可按委托者要求选择校准点。准点上，分别读取多功能校准器和校验仪的读数，根据式（3）计算示值误差。电阻测量的示值误差456将多功能校准器（或标准电阻箱）置于电阻功能，选择相应量程，并接到校验仪电阻输入端。图5多功能标准器法四线制电阻接线3取每个量程的上限值作为校准点。也可按用户要求增加校准点。（或标准电阻箱能校准器（或标准电阻箱）输出显示在校准点上，分别读取多功能校准器（或标准电阻箱）和校验仪的读数，根据式（3）计算示值误差。频率测量的示值误差4（12）V弦波形或方波，选择相应量程，并接到校验仪的频率输入端。3取每个量程的上限值作为校准点。也可按用户要求增加校准点。根据式（3）计算示值误差。热电偶测温的示值误差4mV到校验仪的热电偶测温端。预热后，首先多功能校准器输出零后校验仪校零，然后设定多功能校准器输出值，读取校验仪的读数。5mVD校准方法1：寻找转换点法（示值基准法。从下限开始增大输入信号（时，找出各被校准点附近转换点的值，直至上限；然后减少输入信号（下行程时被校准点的值，直至下限。转换点的寻找方法：如图6所示，上行程时，增大输入信号，当指示值接近被校准点时AA。1 2A为上行程时，指示值刚能稳定在被校准点温度值的输入信号值；A为下行程时，指1 12值时（包括两值间的波动）A2时（包括两值间的波动）的输入信号值。7被检表指示值℃输入信号值℃被检表指示值℃输入信号值℃4003991011009999.1 100.4 399.3 400.399.7 100.8 399.7 400.8图6两个被校准点（100℃和400℃）的校准情况6100℃时的基本误差：100℃-99.1℃=0.9℃（取最大值400℃时的基本误差：400℃-400.8℃=-0.8℃（取最大值）AAAA的寻找。2 1 1 2（AAAA1 2 1 20.1AA两点来计算被校准点1 1的基本误差。该基本误差按式（4）计算：[

(

e)]/(A)tti

（4）t—换算成温度值的基本误差（℃；d—被校准点的温度值所对应的电量值（mV，Ω；s—校准时多功能校准器输出的电量值（mV，Ω；ee不具有参考端温度自动补偿的仪表e0；(A)t

—被校准点ti的电量值-温度变化率（mV/℃，Ω/℃。校准方法2：采用输入被校准点标称电量值法（输入基准法：从下限开始增大（上行程时（温度值（行程时（温度值本误差。该基本误差按式（5）计算：ttd(ts

eA)tti

（5）8t—换算成温度值的基本误差（℃；td—校验仪显示的温度值（℃；ts—多功能校准器输入的电量值所对应的被校点温度值（℃。热电阻测温的示值误差4按校准点调整标准电阻箱的输出值给校验仪，读取校验仪的显示值（温度值。5际使用情况选择热电阻类型进行校准。7.2.3.5.4。输出部分影响计量性能的各项校准方法直流电压输出的负载调整率7应量程。图7直流电压输出的负载调整率接线图设定或调节校验仪的输出电压在最大常用点上，通常取5V，负载电阻（阻箱（即空载过标准电阻箱的最大允许功率。UxklUxklUxmzV

Uxmz

100%

（6）式中：V

—直流电压输出的负载调整率（%Ul—直流电压输出负载电阻开路时即空载的数字多用表的读数（VUxmz—直流电压输出负载电阻满载时的数字多用表的读数(V)。直流电流输出的负载调整率8图8直流电流输出的负载调整率接线图设定或调节校验仪的输出电流在最大常用点上，通常取20mA，负载电阻（标准9电阻箱空载IxIx0IxmzI

I

100%

（7）

—直流电流输出的负载调整率（%Ix00（空载）时的数字多用表的读数（mAIz—直流电流输出负载电阻为满载时的数字多用表的读数（mA直流电压输出短期稳定度2电压输出端。（3稳定度。S UxmaxUxmin

（8）UVUS式中：

SV—规定时间内直流电压输出短期稳定度（%Uxx—规定时间内数字多用表读数的最大值（VUxin—规定时间内数字多用表读数的最小值（VUS—校验仪的输出电压值（V直流电流输出短期稳定度2直流电流输出端。20mA，在规定时间内（3钟稳定度。SIxmaxIxmin100%I I

（9）式中：

SSI—规定时间内直流电流输出短期稳定度（%Ixx—规定时间内数字多用表读数的最大值（mAIxin—规定时间内数字多用表读数的最小值（mAIS—校验仪的输出电流值（mA电阻输出短期稳定度23能，选择相应量程，并接到校验仪的电阻输出端。（3记录数字多用表读数的最大值和最小值，按式（10）计算出某时间间隔内电阻输出短期稳定度。10S RxRxR R

（10）式中：

SSR—规定时间内电阻输出短期稳定度（%Rxx—规定时间内数字多用表读数的最大值（Ω；Rxin—规定时间内数字多用表读数的最小值（Ω；RS—校验仪的输出电阻值（Ω。7.2.5 测量功能的重复性的校准方法测量功能的重复性测量方法与相对应功能示值误差的校准方法相同，操作上要保证每一个数都要重新给定，校验仪也要不停的切换量程和功能，测量时间不能太长。如果在校准结果的不确定度中，仪器的重复性不是主要分量时，可以在重复性条件下对校验仪进行不少于六次独立测量，重复性用实验标准偏差计算。准确度较低的校验仪测量功能的重复性有可能为零，这时可以用分辨力作为读数引入的不确定度分量。五位半以上的所有测量功能应进行重复性测量，尽量选择常用点作重复性测量以给出测量不确定度典型值。校准结果的表达校准结果应在校准证书(报告)上反映，校准证书(报告)应至少包括以下信息:a)标题，如“校准证书”；实验室名称和地址；进行校准的地点(如果与实验室的地址不同)；e)委托者的名称和地址；被校对象的描述和明确标识；期；i)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；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；校准结果及其测量不确定度的说明；n)校准结果仅对被校对象有效的声明；o)未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。校准原始记录格式见附录B，校准证书(报告)内页格式见附录C。复校时间间隔可根据实际使用情况自行决定，如有需要可随时进行复校。11附录A校验仪示值误差的测量结果不确定度评定校验仪是多功能多量程仪表，因此校准结果的测量不确定度评定按功能分别进行分析。CST30052335003C5720A1281一、校验仪测量功能5V示值误差的测量结果不确定度评定测量原理5720ＡCST30055Ｖ测量点进行校准。其校准程序为：CST3005入端。5V，CST3005CST3005CST3005校验仪的示值误差。数学模型待校准CST3005热工仪表校验仪的示值误差为： =Ux-Us,UxCST3005Us—多功能校准器输出电压，即校准中所用的参考标准。方差和灵敏度系数由数字模型可得方差为：2 ()

2 ()

22

2xuc()Ux

u(Ux)

U

u(Us)

C1u(Ux)

C2u(Us)s由方差公式可得灵敏度系数为：C1=1,C2=-1sc x u()2)21/2c x 标准不确定度分量计算Uxu(Ux)5.000355.00075.00345.000385.000355.00075.00345.000385.000375.00385.000365.000355.000395.00036通过计算得Ux的平均为5.000365V, 实验标准差s(Ux)=15.8V,经格拉布斯准则判断，ignsxk982V=36.2μVA1215.8μV，其自由度为9，为正态分布。Usa.u(Us1)99%1年绝对扩展不确定度为(10V×0.0004％3μV)＝4μVk=2.58u(Us143μV/2.5816.7μV准的溯源性等影响。b.u(Us2)s22×10-6k=3,u(U)=3×10-6×5V/35μV，按正态分布。s2s s1 Usu(Uu(U)2+u(U)2]1/2=[16.72+52]1/2s s1 标准不确定度一览表不确定度来源标准不确定度分量标准不确定度（Ｖ）灵敏系数Ciu(xi)（Ｖ）被检表的读数u(Ux)15.8115.8校准源的准确度u(Us1)u(Us)16.717.4-117.4标准源溯源性u(Us2)5uc()=552.4Ｖ2uc()=23.5Ｖeff=44相关性各输入量之间未发现有任何值得考虑的相关性。合成标准不确定度c x u∆)=[u(U)2+u(U)2]1/2=(15.82+17.42)1/2c x 被测量分布的估计由不确定度一览表概算可知，共有三个不确定度分量匀呈正态分布。校准源引入不确定度与被检引入不确定度分量大小相当，因此估计合成标准不确定度的分布为正态分布。扩展不确定度由于分布为正态分布，有效自由度较大通常取包含因子k=2，置信概率大约95％，故扩展不确定度为U=kuc(∆)=223.5μV≈0.00005V。.结果报告由本文提供的分析方法可知：Δ=Ux-Us=5.00036-5.00000=0.00036V。热工仪表校验仪的最大允许误差为：±（0.01%RD+0.005%FS），量程为30V，当读数取5V时，最大允许误差为±0.002V。报告热工仪表校验仪测量功能5V校准点的校准结果：示值实际值示值误差示值误差扩展不确定度包含因子5.0006V5.00000V0.00036VU=0.00005Vk=213二、校验仪测量功能20mA示值误差的测量结果不确定度评定测量原理5720ＡCST300520mACST3005入端。CST3005CST3005CST3005校验仪的示值误差。数学模型待校准CST3005热工仪表校验仪的示值误差为： ∆=Ix-Is,式中：Ix—被校准CST3005热工仪表校验仪所测得的电流值Is—多功能校准器输出电流，即校准中所用的标准值。方差和灵敏度系数由数字模型可得方差为：2 ()

2 ()

22

2xuc()Ix

u(Ix)

I

u(Is)

C1u(Ix)

C2u(Is)s由方差公式可得灵敏度系数为：C1=1,C2=-1sc x u(u(I)2u(I)21/2c x 标准不确定度分量计算Ixu(Ix)19.9977819.9978819.9978219.9976819.9978419.9977219.9977819.9978819.9978219.9976819.9978419.9977219.9978019.9978519.9977519.9983通过计算得Ix的平均值为19.997795mA, 实验标准差s(Ix)=0.000063mA,经格拉布斯准

gnsxk933mA因为不用平均值作为测量结果，所以，由于读数产生的A类标准不确定度分量u(Ix)=0.000063mA 9，为正态分布。Isa.u(Is1)多功能校准器说明书给出置信概率为99%的1年的绝对扩展不确定度为(20mA×0.004％+40nA)=0.00084mA，消息来源可靠，按正态分布，查正态分布表，k=2.58，于是u(s1)=0.00084mA/2.580.00033mA调整率以及对外部标准的溯源性等影响。b.u(Is2)校准证书中给出多功能校准器直流电流功能的测量结果扩展不确定度为1.210-5,k=3,14s2于是所引入的不确定度分量为u(I)=1.210-520mA/3=0.00008mA，按正态分布。上述两项合成得到多功能校准器输出直流电压Is引入的标准不确定度分量s2s s1 u(Iu(I)2+u(I)2]1/2=[0.000332+0.000082]1/2s s1 标准不确定度一览表不确定度来源标准不确定度分量标准不确定度（mA）灵敏系数Ciu(xi)（mA）被检表的读数u(Ix)0.00006310.000063校准源准确度u(Is1)u(Is)0.000330.00034-10.00034标准源溯源性u(Is2)0.00008uc()=0.0000001196mA2uc()=0.00035mAeff=相关性各输入量之间未发现有任何值得考虑的相关性。合成标准不确定度c x u∆)=[u(I)2+u(I)2]1/2=(0.00006320.000342)1/2c x 被测量分布的估计由标准不确定度一览表概算可知，共有三个不确定度分量匀呈正态分布。校准源引入不确定度占主要地位，因此估计合成标准不确定度的分布为正态分布。扩展不确定度由于分布为正态分布，有效自由度较大通常取包含因子k=2，置信概率大约95％，故扩展不确定度为U=kuc(∆)=20.00035mA=0.00070mA。结果报告由本文提供的分析方法可知：Δ=Ix-Is=19.99778-20.00000=-0.00222mA。热工仪表校验仪的最大允许误差为：±（0.01%RD+0.005%FS），30mA20mA±0.0035mA。报告热工仪表校验仪测量功能20mA校准点的校准结果：示值实际值示值误差示值误差扩展不确定度包含因子19.99778mA20.00000mA-0.00222mAU=0.00070mAk=215三、校验仪测量功能100Ω示值误差的测量结果不确定度评定测量原理5720ＡCST3005100Ω测量点进行校准。其校准程序为：CST3005四线输入端。经过充分的预热后，将多功能校准器输出设定为100Ω，CST3005CST3005CST3005校验仪的示值误差。数学模型待校准CST3005热工仪表校验仪的示值误差为： ∆=Rx-Rs,RxCST3005Rs—多功能校准器输出电阻，即校准中所用的标准值。方差和灵敏度系数由数字模型可得方差为：2 ()

2 ()

22

2xuc()Rx

u(Rx)

R

u(Rs)

C1u(Rx)

C2u(Rs)s由方差公式可得灵敏度系数为：C1=1,C2=-1sc x 合成标准不确定度公式可减化为：u()[u(R)2u(R)2]1/2c x 标准不确定度分量计算Rxu(Rx)99.997899.997299.998299.96999.996599.996299.998899.997699.997899.997299.998299.96999.996599.996299.998899.997699.998499.9965通过计算得Rx的平均为99.99741Ω, 实验标准差s(Rx)=0.00089Ω,经格拉布斯准则判断，为离群值i

gnsxk99为离群值,该测量无离群值。因为不用平均值作为测量结果，所以，由于读数产生的A类标准不确定度分量u(Rx)=0.0008Ω ，其自由度为9，为正态分布。Rsa.u(Rs1)多功能校准器说明书给出置信概率为99%的1年的绝对扩展不确定度为100Ω×0.0012＝0.0012k=2.58u(Rs1Ω/2.58。绝对不确定度包括稳定性、温度系数、线性度、电源和负载调整率以及对外部标准的溯源性等影响。b.u(Rs2)校准证书中给出多功能校准器直流电阻功能的测量结果扩展不确定度为110-5,k=3,于16s2u(I)Rss2s s1 u(Ru(R)2u(R)2]1/2=[0.000472+0.000332]1/2≈0.00057Ωs s1 标准不确定度一览表不确定度来标准不确定度分量标准不确定度（Ω）灵敏系数Ciu(xi)（Ω）被检表的读数u(Rx)0.0008910.00089校准源的准确度u(Rs1)u(Rs)0.000470.00057-10.00057标准源溯源性u(Rs2)0.00033uc()=0.0000011Ω2uc()=0.00106Ωeff=相关性各输入量之间未发现有任何值得考虑的相关性。合成标准不确定度c x u∆)=[u(R)2+u(R)2]1/2=(0.000892+0.000572)1/20.00106c x 被测量分布的估计由标准不确定度一览表概算可知，共有三个不确定度分量匀呈正态分布。校准源引入不确定度与被检热工仪表校验仪引入的不确定度大小相当，因此估计合成标准不确定度的分布为正态分布。扩展不确定度k=2，95％，U=kuc(∆)=20.00106Ω≈0.0022。结果报告由本文提供的分析方法可知：Δ=Rx-Rs=99.9972-100.0000=-0.0028。热工仪表校验仪的最大允许误差为：±（0.01%RD+0.005%FS），量程为400Ω，当读数取100Ω时，最大允许误差为±0.03Ω。报告热工仪表校验仪测量功能100校准点的校准结果：示值实际值示值误差示值误差扩展不确定度包含因子99.9972Ω100.0000Ω-0.0028ΩU=0.0022Ωk=217四、校验仪热电偶测温（K型800℃）示值误差的测量结果不确定度评定测量原理5720ＡCST3005K800℃测量点进行校准其校准程序为：将多功能校准器的mVCST3005热电偶测温端。K0℃，800℃时的热电势值；etlmVCST3005CST3005tlmVCST3005数学模型待校准CST3005热工仪表校验仪的热电偶测温示值误差为：ttx

e))tti

（1）t—热电偶测温的基本误差（℃；tx—被校仪表测量的温度值（℃；ts—标准仪器输入的电压值所对应的被校点温度值（℃；(E)t

—被校准点ti的热电势值-温度变化率（mV/℃F。方差和灵敏度系数222由数字模型可得方差为：222u2(t)

(t)

u(t

)

(t)

u(t

)

(t)

u(e)xc x

x 23s 23s

ts

s e ut

)2Cut

)2Cu(e)2由方差公式可得灵敏度系数为：C1=1,C2=-1，C3=-1c x 合成标准不确定度公式可减化为：u(t)[u(t)2u(t)2u(e)2]1/2c x 标准不确定度分量计算.被校热工仪表校验仪所测量的温度值tx引入的标准不确定度分量u(tx)由读数产生的不确定度分量中包括了热工仪表校验仪的稳定性、重复性、分辨力及多功能校准器的稳定性、重复性、分辨力的影响。当冷端温度tl为20℃时，则e=0.798mV，多功能校准器输出电压设定为32.477mV时，得到实验数据如下：800.57800.56800.57800.58800.60800.63800.61800.58800.67800.63通过计算得平均值tx=800.600℃,实验标准差s(tx)=0.035℃,经格拉布斯准则判断，ignstx950℃为离群值,该测量无离群值。因为不用平均值作为测量结果，所以，由于读数产生的A类标准不确定度分量u(tx)=0.0359，为正态分布。tsu(ts)18多功能校准器技术指标引入的标准不确定度分量u(U1)多功能校准器说明书给出置信概率为991年的绝对扩展不确定度为(100mV×0.0009％0.5μV)=0.0014mVu(U1=0.0014/2.58=0.00054mV。绝对不确定度包括稳定性、温度系数、线性度、电源和负载调整率以及对外部标准的溯源性等影响。多功能校准器的溯源引入的标准不确定度分量2)2校准证书中给出多功能校准器直流电压功能的测量结果扩展不确定度为510-6,k=2,于是所引入的不确定度分量为u(U)=510-6100mV/2=0.00025mV，按正态分布。2上述两项合成得到多功能校准器输出直流电压所对应的被校点温度值ts引入的标准不确定度分量：u(ts

)

)

E)t

)2(u(U

)

E)t

1)2]2(u(U1

)2u(U

1222)2)22

E)tti1(0.0005420.000252)2/0.041≈0.015℃.冷端温度tl引入的标准不确定度分量u(e)3CST300533k= ，于是u(e=0.33/3

=0.19℃。冷端温度tl引入的标准不确定度分量u(e)=0.19℃。标准不确定度一览表不确定度来源标准不确定度分量标准不确定度灵敏系数Ciu(xi)（℃）被检表的读数u(tx)0.035℃10.035校准源的准确度u(U1)u(ts)0.00054mV0.015℃-10.015标准源溯源性u(U2)0.00025mV冷端温度测量的准确度u(e)0.19℃-10.19u2(t)=0.03755cuc(t)=0.194℃eff=1933相关性各输入量之间未发现有任何值得考虑的相关性。合成标准不确定度c x u(tu(t)2u(t)2u(e)21/2c x 被测量分布的估计由标准不确定度一览表概算可知，共有三个不确定度分量匀呈正态分布。校准源引入不确定度与被检引入不确定度分量大小相当，冷端温度测量的准确度引入的不确定度分量占主要地位，因此估计合成标准不确定度的分布为均匀分布。扩展不确定度19由于分布为均匀分布，有效自由度较大通常取包含因子k=2，故扩展不确定度为Ukuc(t)20.1940.39℃。结果报告示值实际值示值误差示值误差扩展不确定度包含因子800.67℃示值实际值示值误差示值误差扩展不确定度包含因子800.67℃800.00℃0.67℃U=0.39℃k=220五、校验仪热电阻测温（Pt100型100℃）示值误差的测量结果不确定度评定测量原理ZX78CST3005Pt100100℃校准点进行校准。其校准程序为：将直流电阻箱通过四线制接线的方式连接到CST3005热工仪表校验仪的热电阻测温端。138.51(Pt100100CST3005的热电阻测温读数。CST3005热工仪表校验仪的示值误差。数学模型待校准CST3005热工仪表校验仪的热电阻测温示值误差为：ttxtst—热电阻测温的基本误差（℃；tx—被校仪表测量的温度值（℃；

（1）ts—标准仪器输入的电阻值所对应的被校点温度值（℃。方差和灵敏度系数由数字模型可得方差为：2 (t)

2 (t)

22

2uc(t)

tx

u(tx)

t

u(ts)

C1u(tx)

C2u(ts)

（2）s由方差公式可得灵敏度系数为：C1=1,C2=-1sc x 合成标准不确定度公式可减化为：u(t)[u(t)2u(t)2]1/2c x 标准不确定度分量计算.被校热工仪表校验仪所测量的温度值tx引入的标准不确定度分量u(tx)100.04100.04100.04100.04100.04100.04100.04100.04100.04100.04100.04100.04100.04100.04100.05100.03100.05通过计算得平均值tx=100.041℃,实验标准差s(tx)=0.0057℃,经格拉布斯准则判断，ignstx970℃为离群值,该测量无离群值。因为不用平均值作为测量结果，所以，由于读数产生的A类标准不确定度分量utx)=0.00579，为正态分布。tsa.直流电阻箱的准确度引入的标准不确定度分量u(U1)138.51时直流电阻箱的准确度为：（1000.005%+300.01%+80.05%+0.50.5%+0.015%=0.0150，消息来源可靠，按正态21分布，查正态分布表，k=2，于是u(U1)=0.0150/2=0.0075。b.直流电阻箱的溯源引入的标准不确定度分量u(U2)21×10-5k=2,定度分量为=1×10-5×138.51/2=0.0069，按正态分布。2上述两项合成得到直流电阻箱输出直流电阻所对应的被校点温度值ts引入的标准不确定度分量：u(t))

R

)2

)

R

1)2]2s 1 t

21 R

tti12(u(U)2u(U12

)2)2/(t1

)ti(R)t

(0.007520.00692)2/0.380≈0.027℃—被校准点ti的热电阻值-温度变化率（/℃F。标准不确定度一览表不确定度来源标准不确定度分量标准不确定度灵敏系数Ciu(xi)（℃）被校准表的读数u(tx)0.0057℃10.0057标准源的准确度u(U1)u(ts)0.00750.027℃-10.027标准源溯源性u(U2)0.0069u2(t)=0.000752cuc(t)=0.027℃eff=442相关性各输入量之间未发现有任何值得考虑的相关性。合成标准不确定度c x u(tu(t)2u(t)21/2c x 被测量分布的估计由标准不确定度一览表概算可知，共有三个不确定度分量均呈正态分布。标准引入不确定度占主要地位，因此估计合成标准不确定度的分布为正态分布。扩展不确定度由于分布为正态分布，有效自由度较大通常取包含因子k=2，故扩展不确定度为Ukuc(t)20.0270.06℃11.结果报告示值实际值示值误差示值误差扩展不确定度包含因子100.05℃示值实际值示值误差示值误差扩展不确定度包含因子100.05℃100.00℃0.05℃U=0.06℃k=222附录B热工仪表校验仪校准记录记录（证书）编号委托单位地址被校准计量器具名称型号规格制造厂出厂编号使用的要计量标准器具名称/型号规格测量范围准确度等级/不确定度编号检定证书号/有效期至校准依据环境条件℃%RH校准结果不确定度典型值输出 DC100mV: 400: KTc1300℃:U 测量 DC5V:400:Urel=KTc1300℃:U=以上k=2DC20mA: 50000Hz: Urel=Pt100RTD800℃: U=DC20mA: 50000Hz:Urel=Pt100RTD800 ℃:U=校准日期1、观查： 检查:显示力 力 调细调范2、出能校准量程显示值标准值量程显示值标准值校准： ： 23量程显示值标准值量程显示值标准值拟电（ ）输的值差 端温值℃ e值： mV输出温度值/℃理论电压值/mV行程输出实际电压值/mV理论电压值-e/mV误差/℃上下上下上下上下上下拟电（ ）输的值差输出温度/℃理论电阻值/行程输出实际电阻值/误差/℃上下上下上下上下上下3、测量功能的校准24JJF（吉）31—2021JJF（吉）31—2021量程标准值显示值（＋）显示值（－）----------量程标准值显示值（＋）显示值（－）--------量程标准值显示值量程标准值显示值电（ 型温的值差 冷温值： ℃ emV输入标准电压值/mV输入标准电压值-e/mV行程显示温度值/℃理论温度值/℃误差/℃上下上下上下上下上下25JJF（吉）31—2021JJF（吉）31—2021电（ ）测的值差输入标准电阻值/理论温度值/℃行程显示温度值/℃误差/℃上下上下上下上下上下4、输出部分影响计量性能各项目的校准(5V)：空载 (20mA)：空载 流压出3分短期定度(100mV)：最大 最小 3(20mA)：最大 最小 3(100)：最大 最小 5、测量功能重复性的校准直流电压5V直流电流20mA电阻100123456平均值实验标准偏差26附录C校准证书内页格式1、外观检查、通电检查2、输出功能的校准量程显示值标准值量程显示值标准值量程显示值标准值量程显示值标准值27拟电（ ）输的值差 端温值℃ e值： mV输出温度值/℃理论电压值/mV行程输出实际电压值/mV理论电压值-e/mV误差/℃上下上下上下上下上下拟电（ ）输的值差输出温度值/℃理论电阻值/行程输出实际电阻值/误差/℃上下上下上下上下上下3、测量功能的校准量程标准值显示值（＋）显示值（－）----------28量程标准值显示值（＋）显示值（－）--------量程标准值显示值量程标准值显示值电（ 型测温示误差 端度