JJF 1183-2025 温度变送器校准规范标准立项发展报告

温度变送器校准规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CalibrationSpecificationforTemperatureTransmitters摘要关键词：温度变送器；计量校准；国家计量技术规范；量值溯源；测量不确定度AbstractAsacorecomponentinindustrialprocesscontrolandtemperaturemeasurementsystems,thetemperaturetransmitter'smeasurementaccuracydirectlyaffectsproductquality,productionsafety,andenergyefficiency.WiththecontinuousimprovementofChina'sintelligentmanufacturingandindustrialautomationlevels,thedemandforcalibrationoftemperaturetransmittersacrossvariousindustrieshasbeengrowingsteadily,imposinghigherrequirementsonthescientificrigor,standardization,andoperabilityofcalibrationmethods.Againstthisbackground,theStateAdministrationforMarketRegulationapprovedandreleasedthenewnationalmetrologytechnicalspecificationJJF1183-2025*CalibrationSpecificationforTemperatureTransmitters*inaccordancewiththeMetrologyLawofthePeople'sRepublicofChinaandrelatedregulations.Thisreportsystematicallyelaboratesontheprojectinitiationbackground,compilationprocess,maintechnicalcontents,andindustryimpactofthisspecification.WhilefullyinheritingthetechnicalframeworkoftheJJF1183-2007edition,thespecificationhasbeencomprehensivelyrevisedandimprovedintermsofcalibrationconditions,calibrationitems,calibrationmethods,anduncertaintyevaluation,takingintoaccountthenewtechnologies,newmethods,andnewdemandsinthefieldoftemperaturemetrologyinrecentyears.ThereleaseandimplementationofthisspecificationwillfurtherenhancethetechnicallevelandstandardizationoftemperaturetransmittercalibrationworkinChina,providesolidtechnicalsupportfortheaccuracyandreliabilityoftemperaturequantityvaluesinindustrialprocessmeasurement,energymetering,environmentalmonitoring,andotherfields,andholdsignificantguidingimportanceforpromotingthehigh-qualitydevelopmentofChina'stemperaturemetrologysystem.Keywords:TemperatureTransmitter;MetrologicalCalibration;NationalMetrologyTechnicalSpecification;QuantityValueTraceability;MeasurementUncertainty一、引言1.1立项背景温度是国际单位制（SI）七个基本物理量之一，也是工业生产和科学实验中最普遍、最重要的过程参数之一。据统计，在工业过程测量领域中，温度参数的测量与控制约占全部过程参数的50%以上。温度变送器作为将温度传感器输出的微弱信号转换为标准模拟信号（如4~20mA直流电流、0~5V直流电压）或数字信号（如HART、FF、Profibus-PA等总线协议）的测量设备，广泛应用于石油、化工、电力、冶金、制药、食品等国民经济各大行业，其测量准确度直接影响生产过程的控制质量、产品质量和能源消耗水平。随着我国对"碳达峰、碳中和"战略目标的深入推进，以及大规模设备更新和消费品以旧换新政策的实施，企业对温度测量仪表的准确性和可靠性要求不断提高。与此同时，工业互联网、智能传感器等新技术的快速发展，使得温度变送器的信号输出方式、通信协议、智能化水平发生了深刻变化，传统的校准方法和校准项目已不能完全适应新型温度变送器的技术特征。原JJF1183-2007《温度变送器校准规范》自发布实施以来，对规范我国温度变送器校准工作、保障温度量值的准确一致发挥了重要作用。然而，经过近二十年的发展，该规范在如下方面已显露出一定的局限性：一是对具有数字通信功能的智能温度变送器的校准要求不够明确；二是对带传感器（如Pt100热电阻、K型热电偶）温度变送器的整体校准缺少系统规定；三是部分校准方法和技术指标需与现行有效版本的检定规程（如JJG229《工业铂、铜热电阻》、JJG617《数字温度指示调节仪》等）相协调；四是测量不确定度评定示例有待更新完善。因此，对该规范进行全面修订势在必行。1.2立项依据本规范的修订立项主要依据以下法规和政策文件：-《中华人民共和国计量法》及其实施细则中关于计量器具检定、校准和量值溯源的相关规定；-《中华人民共和国计量法实施细则》中关于国家计量检定规程和计量技术规范制定、修订的程序要求；-国家市场监督管理总局《2023年国家计量技术规范制修订计划》（市监计量发〔2023〕XX号）的安排；-JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》等基础性计量技术规范的规定；-国际法制计量组织（OIML）相关国际建议和国际文件的基本原则。二、标准编制概况2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|JJF1183-2025||标准名称|温度变送器校准规范||英文名称|CalibrationSpecificationforTemperatureTransmitters||标准状态|现行||发布机构|国家市场监督管理总局||标准性质|国家计量技术规范||分类号|热、量热学||发布日期|2025年2月8日||实施日期|2025年8月8日||替代标准|JJF1183-2007|2.2修订背景与目的JJF1183-2007《温度变送器校准规范》自2007年发布实施以来，在我国温度变送器的量值溯源和质量控制方面发挥了重要作用。但随着技术的进步和行业需求的变化，该规范已难以完全适应当前的发展形势。本次修订旨在：1.适应技术发展：针对智能温度变送器、总线型温度变送器等新型产品的技术特征，补充和完善相应的校准方法和要求；2.满足行业需求：响应石油化工、电力能源等流程工业对温度变送器整体校准（含传感器部分）的迫切需求；3.保持技术协调：与现行有效的相关计量技术法规（如JJG229、JJG617等）在术语定义、技术指标、校准方法等方面保持协调一致；4.提升规范水平：按照JJF1059.1的要求，完善测量不确定度评定方法和示例，提高校准结果的可比性和可靠性。2.3主要修订内容与JJF1183-2007相比，本次修订的主要变化包括：-删除了部分陈旧的技术内容，对结构进行了优化调整，使其更加符合当前校准工作流程；-增加了智能温度变送器（具有数字通信功能）的校准要求和方法；-增加了温度变送器带传感器整体校准的技术方案和操作要点；-修订了校准用主要设备的技术要求和选型建议；-更新了校准结果不确定度评定的方法和示例；-增加了校准结果在符合性判定中需要考虑的测量不确定度影响的说明。三、标准主要内容3.1适用范围本规范适用于输入信号为热电偶、热电阻信号，输出信号为模拟量（如4~20mA、0~10V等）或数字量（含HART、FF、Profibus-PA等总线协议）的温度变送器的校准。对于其他类型温度变送器（如采用半导体温度传感器、光纤温度传感器等）的校准，可参照本规范执行。3.2规范性引用文件本规范引用下列文件中的条款作为本规范的技术支撑：-JJF1001《通用计量术语及定义》-JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》-JJG229《工业铂、铜热电阻》-JJG617《数字温度指示调节仪》-JJG668《温度变送器》-GB/T17614.1《工业过程控制系统用变送器第1部分：性能评定方法》-IEC60751《工业铂热电阻及其传感器》3.3计量性能要求本规范规定的温度变送器计量性能要求主要包括：（1）基本误差温度变送器的基本误差以输出量程的百分数表示，或在采用摄氏温度（℃）表示输入量程时，以输入量程的百分数表示。具体指标分为若干准确度等级，各等级的最大允许误差应符合相应等级的规定要求。（2）回差温度变送器的回差（即正行程与反行程输出值之差）不应超过基本误差限的绝对值。回差是反映变送器内部机械结构和电子线路滞回特性的重要指标。（3）重复性在相同条件下，对同一被校温度变送器进行多次重复测量，各次测量结果之间的一致性应满足规定要求。重复性指标反映了变送器输出信号的稳定性。（4）绝缘电阻温度变送器的绝缘电阻应符合相关电气安全标准的要求，在正常环境条件下，电源端子与外壳之间、输入端子与输出端子之间的绝缘电阻应不低于规定值。3.4校准条件（1）环境条件校准工作应在以下环境条件下进行：-环境温度：（20±5）℃，温度波动不大于1℃/h；-相对湿度：不大于85%RH；-无影响正常校准工作的振动、电磁干扰等。（2）校准用设备校准用主要设备及其技术要求包括：-标准温度计：作为温度标准器，其测量不确定度应不超过被校温度变送器最大允许误差的三分之一。常用的标准器包括二等标准铂电阻温度计、精密铂电阻温度计等；-标准信号源：用于模拟温度传感器信号的直流信号源，如精密直流电流源、直流电压源、电阻源等，其准确度应满足校准要求；-标准测量仪表：用于测量温度变送器输出信号的数字万用表、直流电流表、数字电压表等，其准确度等级应不低于0.05级；-恒温槽（或干体炉）：用于提供稳定、均匀的温度场，其温场均匀性和波动性应满足校准需要；-绝缘电阻表：用于测量绝缘电阻，输出电压为500VDC（或按产品说明书要求）。3.5校准项目与校准方法本规范规定的校准项目主要包括：外观检查、基本误差校准、回差校准、重复性校准、绝缘电阻测量等项目。各项目的校准方法要点如下：（1）外观检查目测检查被校温度变送器的外观，应无影响计量性能的机械损伤、变形、零部件松动等；铭牌或标识应清晰完整，标明产品名称、型号、编号、供电电压、输出信号、测量范围、准确度等级等必要信息。（2）基本误差校准基本误差的校准采用标准信号源法或标准温度计法。-标准信号源法（适用于不带传感器的温度变送器）：由标准信号源向被校变送器输入对应于各校准点温度的电信号（电阻值或毫伏值），用标准测量仪表读取变送器的实际输出信号，计算基本误差；-标准温度计法（适用于带传感器的温度变送器或整体校准）：将温度变送器的传感器部分与标准温度计一同插入恒温槽中，在设定的校准温度点待温度稳定后，分别读取标准温度计的示值和被校变送器的输出信号，计算基本误差。校准点的选择应覆盖变送器测量范围的上限、下限及中间值，一般不少于5个均匀分布的点（含量程的0%、25%、50%、75%、100%）。每个校准点在正、反两个行程方向各校准一次。（3）回差校准回差在校准基本误差的同时进行，取同一校准点上正行程和反行程输出值之差的最大值作为回差。（4）重复性校准在量程的50%（或用户指定的校准点）处，在短时间内重复测量不少于6次，以实验标准偏差作为重复性的度量。（5）绝缘电阻测量用绝缘电阻表在下列各端子之间施加500VDC测试电压，待读数稳定后读取绝缘电阻值：电源端子对外壳、输入端子对外壳、输出端子对外壳、输入端子对输出端子。3.6校准结果表达校准完成后，应出具校准证书。校准证书应包含以下信息：-校准机构的名称和地址、校准日期和证书编号；-委托单位的名称和地址、被校仪器的名称、型号、出厂编号等基本信息；-校准依据的技术文件（即本规范编号和名称）；-校准环境条件（温度、湿度等）；-校准所用计量标准的名称、编号、准确度/不确定度信息及溯源信息；-各校准项目的校准结果及测量不确定度；-校准结果的测量不确定度说明，包括不确定度分量分析和合成不确定度；-校准结果符合性判定时的注意事项和建议。3.7不确定度评定本规范按照JJF1059.1的要求，给出了温度变送器校准结果测量不确定度评定的方法和示例。不确定度主要来源包括：1.标准器引入的不确定度分量（标准温度计的示值误差、标准信号源的输出误差等）；2.测量仪表引入的不确定度分量（数字万用表的准确度、分辨力等）；3.恒温槽温场不均匀和温度波动引入的不确定度分量；4.被校变送器分辨力引入的不确定度分量；5.测量重复性引入的不确定度分量（A类评定）；6.环境条件偏离标准条件引入的不确定度分量；7.被校变送器与标准器之间温度差异引入的不确定度分量。本规范分别给出了不带传感器的温度变送器和带传感器的温度变送器整体校准的典型不确定度评定示例，为校准人员提供参考。四、标准主要特点分析4.1覆盖范围广，适用性强本规范在保留原有模拟量输出温度变送器校准要求的基础上，新增了智能温度变送器和总线型温度变送器的校准内容，实现了对当前市场上主流温度变送器产品的全面覆盖。同时，规范既适用于不带传感器的温度变送器单独校准，也适用于带传感器的温度变送器整体校准，有效满足了不同应用场景下的校准需求。4.2技术指标科学合理在准确度等级划分和技术指标的确定上，本规范充分参考了国际标准和国外先进标准的相关要求，结合我国温度变送器制造业的现状和用户的实际需求，确定的各项计量性能指标既具有先进性又具有可行性，有利于促进国产温度变送器产品质量的不断提升。4.3校准方法灵活多样针对不同类型的温度变送器，本规范提供了多种可供选择的校准方法。校准人员可根据被校变送器的类型、准确度等级和现场条件，选择最适宜的校准方案，在保证校准质量的前提下提高了工作效率。4.4不确定度评定规范完善本规范在测量不确定度评定方面，不仅给出了详细的评定方法和步骤，还提供了典型的不确定度评定实例，具有较强的可操作性，便于校准人员正确理解和应用。五、主要起草单位简介5.1中国计量科学研究院中国计量科学研究院（以下简称"中国计量院"）是国家最高的计量科学研究中心和国家级法定计量技术机构，隶属国家市场监