JJF(辽) 576-2025 精密铂电阻温度计校准规范

JJF(辽)576—2025精密铂电阻温度计校准规范2025-12-10发布2026-01-10实施精密铂电阻温度计校准规范归口单位：辽宁省市场监督管理局主要起草单位：辽宁省计量科学研究院普莱格诺传感科技(浙江)有限公司参加起草单位：中国石油天然气股份有限公司锦西石化质量检验中心朝阳市计量测试检定所哈尔滨市计量检定测试院本规范技术条文由起草单位负责解释王海涛(辽宁省计量科学研究院)董亮(辽宁省计量科学研究院)任天娇(辽宁省计量科学研究院)郑春丹(普莱格诺传感科技(浙江)有限公司)徐祥(中国石油天然气股份有限公司锦西石化质量检验中心)王洪磊(朝阳市计量测试检定所)伍琳(哈尔滨市计量检定测试院)JJF(辽)576-2025 2引用文件 3术语 5计量特性 26校准条件 26.1环境条件 26.2测量标准及其他设备 27校准项目和校准方法 7.1外观检查 7.2校准项目 7.3温度电阻特性 7.4周期稳定性和自热效应 47.5绝缘电阻 47.6固定点校准方法 47.7数据处理 47.8数据有效位数 48校准结果的表达 9复校时间间隔 附录A校准记录参考格式(比较法) 6附录B校准证书内页参考格式(比较法) 7附录C固定点校准方法 8附录D校准记录参考格式(固定点法) 附录E校准证书内页参考格式(固定点法) 附录F示值误差的不确定度评定示例(比较法) 附录G示值误差的不确定度评定示例(固定点法) 本规范依据JF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1007—2007《温度计量名词术语及定义》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》和JJF定度评定与表示》的规定而制定。本规范为首次发布。精密铂电阻温度计校准规范1范围本规范适用于(-196~660.323)℃,且最大允许误差不大于±(0.030℃+0.0005|t|)的精密铂电阻温度计校准。2引用文件本规范引用下列文件：JJF1007—2007《温度计量名词术语及定义》JJG160—2007标准铂电阻温度计检定规程JJG229—2010工业铂、铜热电阻检定规程JJF1030—2023温度校准用恒温槽技术性能测试规范JJF1178—2007用于标准铂电阻温度计的固定点装置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(包括所有的修改版)适用于本规范。3术语3.1精密铂电阻温度计(以下简称温度计)precisionplatinumresistancethermometer利用金属铂丝的电阻随温度变化的特性来实现测温的一种温度计，其感温元件应是无应力结构退过火的铂丝绕制而成，具有良好的稳定性和较高的准确度，通过测量感温元件的电阻值，将其转换为温度值。3.2温坪temperatureplateau利用某种物质相变的特性，获得的一段温度稳定不变的均匀温度环境。温度计感温元件是由一定纯度铂丝绕成的电阻器，密封在保护管内，从感温元件两端各引出两根引线，外接电缆线，图1为其结构示意图。温度计的感温端长度、整体长度和直径因测量范围、用途和厂家的差异而有所不同。主要适用于石油、化工、医药等测温精度较高的非实验室环境，能更好地满足计量溯源需求。2图1温度计典型结构示意图5计量特性温度计的计量特性包括温度电阻特性、周期稳定性、绝缘电阻。具体指标见表1。电阻温度计系数根据不同温区确定常温绝缘电阻最大允许误差6校准条件6.1环境条件校准环境温度：(20±5)℃,相对湿度：不大于85%。环境条件应同时满足被校温度计、标准器及电测设备使用的相关要求。6.2测量标准及其他设备序号名称用途备注1二等标准亦可以用满足不确定度要求的其它标准器2温度范围(-196~660)℃。(-196~-80)℃工作区域最大(-80～300)℃:工作区域最大温差≤0.01℃;波动性不超过(300~660)℃工作区域最大温为满足不同精33电测设备相对误差不大于1×10⁻⁵;测量范围应与标准铂电阻温度计、被校温度计电阻值范围相度计电阻的分辨力换算成温度后不低于0.1mK标准器配套电测设备具备电流换向功能4温度范围200℃~700℃;炉温稳定时对名义设定点的偏置感温元件处的60mm范围内，垂直温场最大温差应不超过1℃温度计校准前的退火/5水三相点瓶复现性优于1mK核查标准铂电阻温度计的Rp应/6绝缘电阻表额定电压500V;10级/7转换开关寄生电势≤0.4μV测量多支温度/注：上述标准器及配套设备也可以使用准确度等级不低于上述要求其他设备。温度计保护管应无凹陷、裂痕、变形和显著的锈蚀。引线应固定在套管内，各部件之间应固定牢固。温度计的校准项目温度电阻特性、周期稳定性、自热效应和绝缘电阻，其中周期稳定性为复校温度计的校准项目。标准铂电阻温度计在水三相点装置采用1mA工作电流重新测量Rtp值，并在计算标准温度值时采用新测Rtp值。在被校温度计的使用温度范围或指定温区内，选取0℃、上限温度点和下限温度点及客户指定的其它温度点进行校准。0℃以上温区不少于2个校准点，0℃以下温区不少于1个校准点。将标准器与被校温度计同时插入比较装置中，两者的感温部分应处于同一水平面。比较装置的实际温度偏离校准点不应超过±0.2℃(以标准器为准)。待恒温源温度稳定10min后开始测量，按照标准-被检-被检-标准……的顺序分别读取标准铂电阻温度计的温度值和被校温度计的4电阻值不少于6次。对于具备平均值计算功能的电测仪表，也可直接读取5min的平均值。经外观和绝缘电阻检查合格的温度计擦洗干净，擦洗过的温度计不应用手或其它物品触及其保护管表面。对于600℃以上温度计在，660℃退火，退火后应随炉冷却至480℃以下方可取出并冷却，使用温度420℃以下的温度计在上限温度或者厂商要求温度退火。退火完成冷却到室温后放入符合要求的水三相点装置中，待温度平衡后，用电测设备读取10次平均值，即为此支温度计的Rtp值，计算Rtp值与上一周期数据之差换算成温度后的绝对值，应符合表1的要求。将测量电流调整至工作电流的√2倍，采用同样的方法测量被测温度计的阻值与Rtp之差换算成温度值即为此支温度计的自热效应。在室温下，用绝缘电阻表测量温度计金属保护管和引线之间的电阻，应符合表1的要求。温度电阻特性等校准项目也可采用固定点法，校准方法及数据处理详见附录C。当被校温度计只包含正温区时采用公式(1)计算当被校温度计包含正温区和负温区时采用公式(2)计算R,=R₀[1+At+Bt²+C(t-100将测量得到的温度值和电阻值带入公式中，求解方程得到A、B、C系数，若校准点较多时(如，正温区多于两个校准点，负温区多于1个校准点)则应优先选择上下限及正温区中间温度点进行计算，也可用最小二乘法求得整体最优解。校准证书应根据温度计类型和使用的温区给出最终结果。温度计数据有效位数见表3。5R₀或Rp小数点后四位系数8校准结果的表达经校准的精密铂电阻温度计出具校准证书，校准结果应在校准证书上反映。校准证书应包括以下信息：b)实验室名称和地址；c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识；e)客户的名称和地址；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应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；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；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；n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o)校准结果仅对被校对象有效性的声明；p)未经实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。9复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由设备的使用情况、使用者、设备本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际情况自主决定复校时间间隔。复校间隔时间建议为1年。6附录A校准记录参考格式(比较法)客户名称：证书编号：计量器具名称：校准日期：校准地点：型号/规格：环境温度：℃相对湿度：%技术依据：主要计量标准器名称编号不确定度/准确度等级证书编号有效期1、外观检查2、绝缘电阻3、周期稳定性上周期Rp:本周期实测R值：周期稳定性：mK3、数据结果校准温度/℃读数次数/℃标准器读数/℃被校温度计读数/Ω不确定度U/Ω,k=2工234561234564、计算结果数据ABC校准员核验员7附录B校准证书内页参考格式(比较法)B.2、绝缘电阻B.3、周期稳定性B.4、校准结果标准温度/℃被校温度计示值/Ω不确定度U/Q,k=2数据ABC8附录CC.1校准方法：根据不同的温区选择不同的固定点，温区与固定点见表C.1。温度范围/℃固定点水三相点、锡点、锌点、铝点水三相点、锡点、锌点水三相点、铟点、锡点水三相点、铟点水三相点、镓点汞点、水三相点、镓点氩点(液氮点)、汞点、水三相点固定点复现方法参照JJG160-2007《标准铂电阻温度计》检定规程或者厂家说明书。校准前需要对被校温度计进行预热(冷),固定点装置到达温坪后，将被校温度计插入测试孔中，尽量插入固定点装置底部。待被校温度计达到热平衡后，开始测量被校温度计的电阻值，取10次测量的平均值，即为此固定点的R。首先根据温度计在各固定点和三相点中测得的电阻值，然后根据公式(3)计算各固定点的电阻比。然后根据分区不同，采用公式(4)～(22)计算系数。(0~660.323)℃温区9-(Wsn-1)²(Wz-1)(W-1)³-(Wsn-a₈=[△Ws(WZ-1)²-△Wzn(Wsn-1)²]/DZ(8)ag=[△W(Ws-1)²-△Wsn(Wm-1)²]/DS(11)(0~156.5985)℃温区a₄=[△WHg(W-1)lnW-△W(WHg-1)lnWg]/[(WHg-1)(W-1)温度范围/℃系数附录D校准记录参考格式(固定点法)客户名称：证书编号：校准日期：校准地点：型号/规格：环境温度：℃相对湿度：%主要计量标准器名称编号不确定度/准确度等级证书编号有效期1、外观检查2、绝缘电阻3、数据结果4、计算结果校准点电阻值/Ω水三相点镓点铟点锡点锌点铝点汞点液氮点数据不确定度U/(mK),k=2abC周期稳定性校准员核验员附录E校准证书内页参考格式(固定点法)E.2、绝缘电阻E.3、周期稳定性E.4、校准结果数据不确定度U/(mK),k=2abC注：1.温度计按1990年国际温标分度；2.R为温度计在水三相点的电阻值，W=R₁/Rp;3.分度时通过温度计的电流为1mA;4.下次送校请带此证书(或复印件)。附录F示值误差的不确定度评定示例(比较法)F.1测量方法选择一支稳定性好的精密铂电阻温度计作为被校温度计，采用二等铂电阻温度计及配套测温电桥作为测量标准，低温恒温器(-100℃)和恒温油槽(100℃)作为恒温源，具体方法参照7.3。F.2数学模型精密铂电阻温度计示值误差计算公式为：x=t-t式中x-温度计的示值误差，℃;ts-二等标准铂电阻温度计的温度读数平均值，℃;t-精密铂电阻温度计的温度读数平均值，℃;F.3合成方差和灵敏系数数学模型中的各分量彼此独立不相关，则：式中，灵敏度系数为c₁=-1。C₂=1。F.4标准不确定度分量的计算F.4.3、标准不确定度分量的来源及评定F.4.3.1标准器分辨力带来的标准不确定度u(ts₁)二等标准铂电阻温度计及其配套仪表的分辨率为1mK时，不确定度区间半宽为0.5mK,按均匀分布，k=√3,其标准不确定度为：u(ts₁)=0.51√3=0.3mKF.4.3.2恒温源温场不均匀引起的不确定度u(ts2)低温恒温器温场最大温差为20mK,按均匀分布，k=√3,则：u(ts₂)=20/√3=11.6mK恒温油槽温场最大温差为10mK,按均匀分布，k=√3,则：u(ts₂)=10/√3=5.8mKF.4.3.3恒温源温度波动引起的不确定度u(ts₃)低温恒温器温场波动优于20mK/10min,则不确定度区间半宽为10mK,按均匀分布，恒温油槽温场波动优于10mK/10min,则不确定度区间半宽为5mK,按均匀分布，k=√3,F.4.3.4标准器修正值带来的标准不确定度u(ts₄)根据证书，二等标准铂电阻温度计及其配套仪表扩展不确定度：U=4mK正态分布，取F.4.3.5被校温度计示值读数重复性引入的不确定度u(t₁)在-100℃时对被测温度计进行10次测量，测得的电阻值转换成温度值(℃):测量的实验标准差为：u(t₁)=s(x;)=1mK在100℃时对被测温度计进行10次测量，测得的电阻值转换成温度值(℃):测量的实验标准差为：u(t₁)=s(x;)=1mK测量结果平均值的标准不确定度：F.4.3.6被测温度计电测设备引入不确定度u(t₂)电测设备整体的MPE为1×10-⁵,-100℃时被温度计电阻值约为60Ω,按照均匀分布估计，则电测设备整体的MPE为1×10⁻⁵,100℃时被温度计电阻值约为139Ω,按照均匀分布估计，则F.5合成标准不确定度灵敏系数22正态分布22正态分布11对于-100℃:对于100℃:F.6扩展不确定度取包含因子k=2,则：对于-100℃:U=kue(y)=27mK,k=2对于100℃:U=kuc(y)=15mK,k=2JJF(辽)576-2025附录G示值误差的不确定度评定示例(固定点法)G.1测量方法按照精密铂电阻温度计的温区在不同的固定点装置内进行校准。固定点装置达到温坪后，将预热(冷)的精密铂电阻温度计插入固定点装置中，待温度平衡后，用电桥测量电G.2数学模型以锌点为例：在锌点的电阻比计算公式如下：数学模型为：EWzn=δRIzn+δR₂zn+δR₃zn+δR4zn+δRzn+δR6zn-(δR式中：EWzn-温度锌点时的电阻比，δR1zn-定点炉稳定性对测量结果的影响，δR₂zn-固定点容器对测量结果的影响，δR₃zn-凝固点温坪对测量结果的影响，δR4zn-液态金属静压改正值估计不准对测量结果的影响，δR₅zn-自热效应对测量结果的影响，δR6zn-电测装置引对测量结果的影响，δR1-水三相点瓶测量结果的影响，δR₂1p-水三相分度对测量结果的影响。G.3合成方差和灵敏系数对上式全微分可得：由于凝固点与水三相点的测量互不相关，所以被校精密铂电阻温度计在锌点上的测量不确定度为：灵敏度系数为c₁=1、c₂=h=-2.9(对于锌点)G.4标准不确定度分量的计算G.4.1固定点测量带来的不确定度u(t)G.4.1.1定点炉稳定性带来的标准不确定度u₁:定点炉由工作基准铂电阻温度计重复多次测量(不小于6次),对于锌点炉小于2.0mK。按P=99%,按正态分布考虑，则锌凝固点u