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溫度校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)規(guī)范編制說明
一、
任務(wù)來源
2009年國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局下達(dá)“溫度校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)規(guī)范”制定任務(wù)。由上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院負(fù)責(zé)起草并協(xié)同了六個(gè)單位共同完成編寫任務(wù)，他們是：中國測(cè)試技術(shù)研究院，大連市計(jì)量所，山東省計(jì)量院，北京康斯特儀表科技股份有限公司，河北省計(jì)量院，浙江省計(jì)量院。
二、
產(chǎn)品概述及制定的目的和意義
溫度校準(zhǔn)儀是用于校準(zhǔn)（檢定）溫度顯示儀表的一種新型計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器，它也可以與熱電偶或熱電阻配合使用以測(cè)量溫度。是現(xiàn)代電子技術(shù)和微機(jī)在儀表制造領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)物，在上個(gè)世紀(jì)九十年代末首先由國外引入，國內(nèi)有能力的廠商也陸續(xù)研制并制造出一系列包括溫度校準(zhǔn)儀在內(nèi)的現(xiàn)場校準(zhǔn)儀，這些儀器正在逐漸取代原有的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量儀器，進(jìn)入現(xiàn)場校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)器行列。
由于目前國內(nèi)還沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，均按自身制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，因此產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。國外產(chǎn)品也有類似情況，因?yàn)橐矝]有相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)去規(guī)范產(chǎn)品的生產(chǎn)，直至2007年7月歐盟才頒布了關(guān)于溫度校準(zhǔn)儀的校準(zhǔn)指南EURAMET/cg-11/v.01《Guidelines on the calibration of temperature indicators and simulators by electrical simulation and measurement》
由于沒有統(tǒng)一的技術(shù)法規(guī)阻礙了新型計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的量值溯源和進(jìn)一步發(fā)展。因此，有必要盡快制定溫度校準(zhǔn)儀的校準(zhǔn)規(guī)范，以完善溫度儀表的量值溯源、促進(jìn)新型計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的有序發(fā)展。
三、
規(guī)范起草的技術(shù)依據(jù)
本規(guī)范的編寫是按照JJF1071-2000《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》要求進(jìn)行；不確定度按照JJF1059-1999《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》進(jìn)行評(píng)定。
校準(zhǔn)方法參考了JJG617-1996《數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀》，上海計(jì)量院開展校準(zhǔn)工作的規(guī)范JCJ/B031001.1-2004《溫度校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)規(guī)范》和EURAMET/cg-11/v.01《Guidelines on the calibration of temperature indicators and simulators by electrical simulation and measurement》。
四、
規(guī)范內(nèi)容說明
1．
關(guān)于規(guī)范的英文名稱
溫度校準(zhǔn)儀國外產(chǎn)品的命名有多種，美國FLUKE公司為525產(chǎn)品的命名為“Temperature/Pressure Calibrator”，為744產(chǎn)品的命名為“Documenting Process
Calibrators”；歐盟校準(zhǔn)指南EURAMET/cg-11/v.01的表述中為“Temperature Indicators and Simulators by Electrical Simulation and Measurement”。認(rèn)為歐盟的命名用于校準(zhǔn)規(guī)范較確切。
2．
關(guān)于范圍
按溫度校準(zhǔn)儀實(shí)際工作的計(jì)量特性劃定該規(guī)范的適用范圍。其計(jì)量特性有兩個(gè)方面：測(cè)量和輸出。測(cè)量，是接受溫度傳感器的信號(hào)顯示被測(cè)量的溫度值；輸出，是以電氣方式模擬溫度傳感器的輸出特性。與這兩個(gè)方面的計(jì)量特性有關(guān)的是溫度傳感器，目前使用最廣泛的是熱電阻、熱電偶和溫度變送器（包括過程信號(hào)）。因此，本規(guī)范的適用范圍為：測(cè)量狀態(tài)時(shí)配接熱電阻或熱電偶以測(cè)量溫度，輸出狀態(tài)時(shí)可以模擬熱電阻、熱電偶或過程信號(hào)輸出的溫度校準(zhǔn)儀。由于溫度校準(zhǔn)儀實(shí)際是數(shù)字溫度指示儀和電壓源、模擬電阻的組合儀器，在當(dāng)前電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相當(dāng)發(fā)達(dá)的情況下，制造商往往將溫度校準(zhǔn)儀和電學(xué)的計(jì)量儀器組合成多功能的校準(zhǔn)儀，以適應(yīng)日益需求的現(xiàn)場校準(zhǔn)工作。因此，本規(guī)范也適用于多功能校準(zhǔn)儀中屬于溫度校準(zhǔn)的部分功能。
3．
關(guān)于計(jì)量特性
校準(zhǔn)儀的主要計(jì)量特性為：測(cè)量誤差，輸出誤差，模擬熱電阻的激勵(lì)電流范圍和輸出設(shè)置的最小步進(jìn)值。
由于溫度校準(zhǔn)儀沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)。因此，計(jì)量性能的指標(biāo)均由制造商自定。均以絕對(duì)誤差的形式規(guī)定了校準(zhǔn)儀的測(cè)量誤差和輸出誤差，技術(shù)力量的高低也反映在技術(shù)指標(biāo)上。目前，對(duì)應(yīng)于不同傳感器的測(cè)量誤差最小可以達(dá)到±（0.01℃~0.6℃）；輸出誤差最小可以達(dá)到±（0.03℃~0.6℃）。
校準(zhǔn)儀的激勵(lì)特性除了測(cè)量誤差和輸出誤差以外，激勵(lì)電流的適應(yīng)范圍也應(yīng)是模擬電阻的一個(gè)重要指標(biāo)。但大部分校準(zhǔn)儀的制造商沒有對(duì)激勵(lì)電流的適應(yīng)范圍作必要的說明。在實(shí)際使用中由于溫度二次儀表的多樣性，測(cè)量時(shí)提供激勵(lì)電流的大小形式也不一樣，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)與實(shí)物電阻的測(cè)量結(jié)果大相徑庭的異常現(xiàn)象，造成現(xiàn)場校準(zhǔn)的尷尬。
模擬電阻用在計(jì)量中是一種新的技術(shù)。各制造商沒有提供相應(yīng)的測(cè)量原理，為此查閱了相關(guān)的資料和專利（如
浙江中控技術(shù)股份有限公司的發(fā)明專利“數(shù)字式變阻裝置”）。同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)摸清模擬電阻的外特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明模擬電阻應(yīng)具有一定的激勵(lì)電流范圍。對(duì)于Pt100模擬熱電阻的激勵(lì)電流在1mA附近應(yīng)有一定范圍（輸出誤差符合要求為前提），有些可以達(dá)到0.3mA~8mA,有些為0.1mA~4mA；對(duì)于Pt1000模擬熱電阻的激勵(lì)電流在0.1mA附近應(yīng)有一定范圍。
模擬熱電阻和模擬熱電偶輸出應(yīng)有一定的最小步進(jìn)值，適用于校準(zhǔn)模擬式溫度二次儀表。最小步進(jìn)值一般有0.1℃，0.01℃和0.001℃。
4．
關(guān)于校準(zhǔn)條件
校準(zhǔn)條件包括校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器、配套設(shè)備和校準(zhǔn)環(huán)境條件。為了使測(cè)量結(jié)果具有盡可能小的不確定度，需要建立一種較優(yōu)越的環(huán)境條件，降低環(huán)境因素對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器帶來的附加誤差，需要具備一定準(zhǔn)確度要求的標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備。本規(guī)范是按上述原則確定校準(zhǔn)條件的。
5．
關(guān)于校準(zhǔn)項(xiàng)目
兩項(xiàng)校準(zhǔn)：測(cè)量誤差和輸出誤差；
兩項(xiàng)檢查：激勵(lì)電流和最小步進(jìn)值。
6．
關(guān)于校準(zhǔn)方法
測(cè)量誤差的校準(zhǔn)方法是參考了JJG617-1996《數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀》中輸入被檢點(diǎn)標(biāo)稱電量值的測(cè)量方法，以多次測(cè)量的平均值計(jì)算測(cè)量誤差。
輸出誤差的校準(zhǔn)方法是參考了上海市計(jì)量院2004年的《溫度校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)規(guī)范》和歐盟2007年溫度校準(zhǔn)儀的校準(zhǔn)指南。
激勵(lì)電流的測(cè)量是與模擬熱電阻輸出的測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。測(cè)量用標(biāo)準(zhǔn)器為電橋，利用電橋在測(cè)量電阻值時(shí)可以改變電流的方向和大小的性能。通過試驗(yàn)，方法可行。
溫度輸出最小步進(jìn)值的檢查可以與輸出誤差的校準(zhǔn)同時(shí)進(jìn)行，測(cè)量并記錄最小步進(jìn)值的實(shí)際輸出值。
7．
關(guān)于數(shù)據(jù)處理
由于校準(zhǔn)過程的測(cè)量涉及數(shù)據(jù)的計(jì)算和換算，本規(guī)范按數(shù)據(jù)修約的原則規(guī)定了數(shù)據(jù)處理過程中的相關(guān)細(xì)節(jié)，根據(jù)JJF1059的要求規(guī)定了測(cè)量結(jié)果和不確定度表示的原則。
五、
關(guān)于校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)和復(fù)校時(shí)間間隔
校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)中的描述采用了JJF1071-2000中規(guī)定的內(nèi)容。其中“校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說明”中給以具體化的要求：應(yīng)給出每個(gè)被校點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)的輸出平均值或折算成溫度值（也可以用相應(yīng)的誤差形式出現(xiàn)），以及相應(yīng)的擴(kuò)展不確定度和包含因子，如各被校點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度相差不大，可以取最大的代替。
復(fù)校時(shí)間間隔以自定為原則，但給予不超過一年的建議。
六、
附錄的設(shè)置
設(shè)置了4個(gè)附錄。
附錄A，補(bǔ)償導(dǎo)線的校準(zhǔn)方法。由于補(bǔ)償導(dǎo)線在校準(zhǔn)儀測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定中具有舉足輕重的地位。因此，統(tǒng)一校準(zhǔn)方法和正確的不確定度評(píng)定很重要。
附錄B，溫度校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)原始記錄格式。給出原始記錄格式的模板，以求完整的信息記錄。
附錄C，溫度校準(zhǔn)儀測(cè)量結(jié)果（示值誤差）的不確定度評(píng)定。給出評(píng)定實(shí)例。
附錄D，溫度校準(zhǔn)儀測(cè)量結(jié)果（輸出誤差）的不確定度評(píng)定。給出評(píng)定實(shí)例。
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