《JJF(辽) 557-2024 长杆热电阻校准规范》

辽宁省地方计量技术规范

JJF（辽）557—2024

长杆热电阻校准规范

CalibrationSpecificationforLong-StemRTD

2024-12-13发布2025-01-13实施

辽宁省市场监督管理局发布

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目录

引言........................................................................................................................................Ⅱ

1范围....................................................................................................................................1

2引用文件............................................................................................................................1

3术语....................................................................................................................................1

4概述....................................................................................................................................1

5计量特性............................................................................................................................2

6校准条件............................................................................................................................2

7校准项目和校准方法........................................................................................................3

8校准结果表达....................................................................................................................5

9复校时间间隔....................................................................................................................5

附录A校准原始记录.............................................................................................................6

附录B校准证书内页格式.....................................................................................................7

附录C不确定度分析评定.....................................................................................................8

I

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长杆热电阻校准规范

1范围

本规范适用于（0～40）℃的长杆热电阻的校准。

2引用文件

本规范引用下列文件：

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

GB/T30121-2013/IEC60751:2008工业铂热电阻及铂感温元件

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。

3术语

3.1长杆热电阻：Long-StemRTD

长杆热电阻由感温元件、引线、保护套管、填充材料等组成，用于温度测量。

3.2标称电阻值NominalResistanceValue

热电阻在0℃时的期望电阻值，通常为50Ω、100Ω、500Ω、1000Ω。

3.3长杆热电阻电阻比值：ResistanceRatioofLong-stemRTD

퐼

长杆热电阻在温度t的电阻值푅푡与0℃的电阻值푅0之比，用푊푡表示。

3.4电阻温度系数：TemperatureCoefficientofResistance

单位温度变化引起电阻值的相对变化。热电阻的电阻温度系数用α表示，即：

−1−1

푅100−푅0퐼−2

훼=℃=푊100−1×10℃

푅0·100

3.5长杆热电阻示值误差：TemperatureDeviationofLong-StemRTD

长杆热电阻测得电阻值按照公式转换成温度值与标准温度计测得值之差。

4概述

长杆热电阻由感温元件、引线、保护套管、填充材料等组成，广泛应用于核电、热电等工

业领域。使用二次仪表测量长杆热电阻的电阻值，并换算为温度值。由于其引线较长，相对于

传统的热电阻具有更大的引线电阻，应采用三线制或四线制从而消除引线电阻的影响。长杆热

电阻的结构如图1所示：

1

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图1长杆热电阻结构示意图

5计量特性

5.1示值误差

长杆热电阻示值误差要求见表1：

表1长杆热电阻示值误差要求

热电阻类型有效温度范围/℃示值误差

铂电阻0～40±（0.30℃+0.005|t|

铜电阻0～40±（0.30℃+0.006|t|

注：以上技术指标仅供参考，不用于合格性判别；

|t|为温度的绝对值，单位为℃。

6校准条件

6.1环境条件

环境温度：（15～40）℃；相对湿度小于85%；

周围无影响校准系统正常工作的气流扰动、机械震动、电磁干扰。

6.2测量标准器

测量标准器见表2：

表2测量标准器及技术要求

序号名称测量范围技术要求

2

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标准铂电阻温

１(-189～420）℃不低于二等，不少于3支

度计

0.005级，电测设备配接标准铂电阻

2电测设备(-189～420）℃

后，其分辨力相当于0.001℃。

长杆热电阻校温度均匀性应优于0.02℃，温度波

3(0～40）℃

准用恒温槽动性应优于0.02℃/10min

4零度恒温器0℃扩展不确定度优于0.005℃（k=2）

注：也可使用准确度或扩展不确定度满足技术要求的其他测量仪器。

7校准项目和校准方法

7.1校准项目

示值误差

7.2示值误差校准

7.2.1标称温度的选择

根据长杆热电阻的使用范围选择标称温度，一般应包含首末点及中间点，精度要求越高，

校准点数量可以根据客户要求适当增加。测量点通常在测量范围的上、下限之间均匀选点。

7.2.2标称电阻值的确定

常见的长杆热电阻的阻值为100Ω或者1000Ω，可将长杆热电阻插入零度恒温器或者冰水

混合物中，测量其标称电阻值。根据标称电阻值及长杆热电阻声明的电阻温度系数确定其电阻

值-温度换算公式。

7.2.3校准方法

用目力观察长杆热电阻的外观，长杆热电阻各部分装配应正确、可靠、无缺损、无缺件、

无折痕。长杆热电阻不应有断路或短路现象，引出线不应松动，用万用表检查长杆热电阻有无

短路或开路。

标准铂电阻温度计的电阻值测量采用四线制的测量方法，长杆热电阻应为三线制或四线制

的测量方法。由于长杆热电阻的引线电阻较大，两线制的长杆热电阻是不适合的。在测量三线

制的长杆热电阻时，为消除引线电阻的影响，可分别采用图2和图3的接线方式测量得到Ra

和Rb，则三线制长杆热电阻的电阻值为R=2Ra-Rb。

3

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图2图3

测量时，一般从最低校准温度点开始。将标准铂电阻温度计和被测长杆热电阻同时插入恒

温槽中，被测长杆热电阻的插深应于标准铂电阻相同或者与标准铂电阻的尾端对齐，如图3

所示。待恒温槽温度稳定后10min后开始测量，按照标准-被检-被检-标准…的顺序分别读取

标准温度值及被测长杆热电阻温度值，测量次数不少于3次。对于具备平均值计算功能的电测

仪表，也可直接读取一段时间的平均值，直接读取平均值时，标准器用电测仪表和被检长杆热

电阻用电测仪表的记录时间间隔须保持一致，且不低于5s，记录时长不低于1min。

图4长杆热电阻插入深度示意图

7.3数据处理

7.3.1示值误差

按照7.2.3的操作过程，按公式（1）计算，求得长杆热电阻在此温度的示值误差，如果

有多支标准器，应取多支标准器的平均值作为标准值：

∆푡=푡−푡1（1）

式中：

4

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푡——长杆热电阻读数平均值，℃；

푡1——多支二等标准铂电阻温度计测得值的平均值，℃

8校准结果表达

对长杆热电阻出具校准证书，校准结果应在校准证书上反映（校准结果内容见附录B）。

校准证书应至少包括以下信息：

a)标题“校准证书”；

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）确定校准的日期，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和应用有关时，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；

l）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的声明；

p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

9复校时间间隔

由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，

因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。复校时间间隔建议不超过1年。

5

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附录A

长杆热电阻校准记录推荐格式

A.1基本信息

委托单位：仪器名称

型号/规格：仪器编号：制造厂：

证书号温度：℃湿度：%RH

校准地点：校准依据：

标准器及配套设备：

准确度等级/最大允许误差/

名称型号/规格证书号有效期至

不确定度

A.2校准内容

测温数据：

标称温度：℃

次数校准结果（℃）

测温点123平均值示值误差

示值误差测量结果的扩展不确定度：U=℃；k=2

注：外观无异常

校准员：核验员：校准日期：

6

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附录B

长杆热电阻校准结果参考格式

校准结果

校准点（℃）示值（℃）示值误差（℃）

（以下空白）

7

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附录C

长杆热电阻测量结果的测量不确定度评定示例

C.1校准方法

以经过测温仪表读取经换算后的显示分辨率为0.01℃的普通长杆热电阻为例，测量范围

（0～40）℃，下面对测量结果的不确定度进行评定。

C.2测量标准器

二等标准铂电阻温度

C.3测量模型

t=t-t1（C1）

式中：t—示值误差，℃；

t—仪器读数平均值，℃；

t1—二等标准铂电阻温度计测得的实际温度，℃；

WW

t=t12（C2）

12dW/dt

式中：t2—名义温度，℃；

W1—温度时的二等标准铂电阻温度计的电阻比R1/Rtp；

R1—温度时二等标准铂电阻温度计的电阻值，Ω；

Rtp—二等标准铂电阻温度计水三相点的电阻值，Ω；

W—温度t时的二等标准铂电阻温度计的电阻比；

22

dW/dt—温度时的二等标准铂电阻温度计的电阻比的变化率，℃；

C.4标准不确定度评定

C.4．1输入量t引入的标准不确定度u（t）

其来源有被校长杆热电阻的重复行及显示仪表的分辨力两部分

a）被校长杆热电阻测量重复性引入的不确定度u(ta)

在重复性测量条件下，长杆热电阻在0℃共计读取3次数据，其测量数据如下：+0.01℃，0.00℃，

-0.01℃

8

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n

2

(xkx)

S(x)=k1=0.01℃（C3）

kn1

sxk0.01

u(ta)===0.006℃，ta=2(C4)

n3

b)显示仪表读数分辨力引入的不确定度(tb)

长杆热电阻配套的显示仪表最小分辨力为0.01℃，按均匀分布，则

0.01

(tb)==0.006℃(C5)

3

不可靠性为20%，=12

则输入量t的标准不确定度：

2222

(t)=u(ta)u(tb)=u(ta)u(tb)=0.006℃(C6)

4

u40.006

=t==2(C7)

effu4tu4t0.00640.0064

ab

tatb212

C.4.2输入量t1引入的标准不确定度u（t1）

输入量t1的标准不确定度u（t1）的来源有二等标准铂电阻温度计的传播不确定度、稳定性、自

热效应、内插公式、测温电桥、恒温槽温场不均匀等。

a）二等标准铂电阻温度计引入的不确定度u（t1a）

使用的二等标准铂电阻温度计的不确定度为0.003℃，k=2，则

0.003

(t)==0.0015℃(C8)

1a2

不可靠性为10%，=50

b）二等标准铂电阻温度计的稳定性带来的不确定度u（t1b）

u（t1b）按二等标准铂电阻温度计检定规程的本周期检定结果与上周期数据的允许变化量W(Ga)

换算为温度值不超过8.0mK，则取最大值：

8.0

(t)==0.0028℃(C9)

1b2.83

9

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不可靠性为10%，ta=50

c）二等标准铂电阻温度计自热效应带来的不确定度u（t1c）

使用的二等标准铂电阻温度计的自热效应换算成温度不超过2.0mK，按均匀分布计算，则

0.002

u(t1c)==0.0012℃(C10)

3

不可靠性为10%，=50

d）二等标准铂电阻温度计内插公式计算误差带来的不确定度u（t1d）

二等标准铂电阻温度计的非一致性不大于1mK，按均匀分布计算，则

1.0

(t1d)==0.0006℃(C11)

3

不可靠性为10%，=50

e）测温电桥带来的不确定度u（t1e）

测温电桥引入的不确定度为:

u（t1e）=0.02mK=0.00002℃(C12)

不可靠性为10%，=50

f）恒温槽温场不均匀带来的不确定度u（t1f）

制冷恒温槽的温场的均匀性为0.02℃，按照均匀分布，则

0.02

u（t1f）==0.012℃(C13)

3

不可靠性为10%，=50

输入量t1的标准不确定度为：

222222

(t1)=u(t1a)u(t1b)u(t1c)u(t1d)u(t1e)u(t1f)

=0.001520.002820.001220.000620.0000220.0122=0.013℃(C14)

u4t

t=1(C15)

1444444

utututututut1f

1a1b1c1d1e

t1at1bt1ct1dt1et1f

10

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0.0134

==69(C16)

0.001540.002840.001240.000640.0000240.0124

505050505050

C.5合成标准不确定度

C.5.1合成方差及灵敏系数

222

uc=c1utc2ut1(C17)

c1=/t=1(C18)

c2=/t2=1(C19)

C.5.2标准不确定度汇总表

表C.1标准不确定度汇总

标准不确

标准不确定度分量灵敏系数不确定度来源自由度

定度mK

u（t）u(ta)被校长杆热电阻的重复性0.0062

C1=1

(tb)显示仪表读数的分辨力0.00612

u（t1）u（t1a）二等标准铂电阻传播不确定度0.001550

u（t1b）二等标准铂电阻温度计稳定性0.002850

u（t1c）二等标准不确定度自热效应0.001250

C2=1