1、 计 量 标 准 技 术 报 告计 量 标 准 名 称： 二等铂电阻温度计标准装置 计 量 标 准 负 责 人 ： 建标单位名称(公章)： 填 写 日 期： 2018 年 02 月 04 日 目 录一、建立计量标准的目的 ( 1 )二、计量标准的工作原理及其组成( 1 )三、计量标准器及主要配套设备 ( 2 )四、计量标准的主要技术指标 ( 3 )五、环境条件 ( 3 )六、计量标准的量值溯源和传递框图 ( 4 )七、计量标准的重复性试验 ( 5 )八、计量标准的稳定性考核 ( 6 )九、检定或校准结果的测量不确定度评定 ( 7 )十、检定或校准结果的验证 ( 22 )十一、结论 ( 23 )
2、十二、附加说明 ( 23 )1一、建立计量标准的目的为我市企事业单位的工业铂、铜热电阻温度计、标准水银温度计、工作用玻璃液体温度计提供量值溯源。二、计量标准的工作原理及其组成2根据 JJG 229-2010工业铂、铜热电阻检定规程的要求，本标准装置由数字多用表（2002 型）和标准铂电阻温度计（SPK-450）组成，用数字多用表分别测量标准铂电阻温度计与被检铂热电阻温度计的电阻值经计算得被检铂热电阻的示值误差。同样将二等标准铂电阻温度计和被检玻璃液体温度计或标准水银温度计同时以全浸或局浸方式置于恒温槽中，待示值稳定后，分别读取标准温度计和被检温度计的示值，计算被检温度计的修正值。双金属温度计、
3、压力式温度计、温度巡检仪原理均相同。三、计量标准器及主要配套设备名称 型号 测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔标准铂电阻温度计 WZPB-2（-189.3442419.527）二等 2 年计量标准器数字多用表 2010电阻:10100M直流电压:100mV1000V电阻：(1500ppmrdg + 4ppmF.S)直流电压：(41ppmrdg + 6ppmF.S)1 年主要配热电偶检定炉 DTL-600（3001200） 控温稳定度0.4/10min 1 年3热电偶检定炉 DTL-600（3001200） 控温稳定度0.4/10min 1
4、 年制冷恒温槽 DTS-40（-40+100）温度波动度：0.01；温度均匀度：(水平0.01，垂直0.02)1 年恒温油槽 DTS-300 （70300）温度波动度：0.01；温度均匀度：(水平0.01，垂直0.02)1 年零度恒温器 DTBH-01 0精度：00.11 年多通道低电施扫描器DTZ-01 - - -套设备四、计量标准的主要技术指标41.标准铂电阻温度计 型号：SPK-450 测量范围：（-189.3442419.527） 精确度等级：二等2.数字多用表 型号：2002 测量范围：100n1G 最大允许误差：(17ppmrdg + 4ppm F.S)3.热电偶检定炉 2 个 型
5、号：DTL-600 测量范围：（300 1200） 控温稳定度：0.4/10min4.制冷恒温槽 型号：DTS-40 测量范围：（-40+100） 温度波动度：0.01；温度均匀度：(水平0.01，垂直 0.02)5.恒温油槽 型号：DTS-300 测量范围：（70300）温度波动度：0.01；温度均匀度：(水平0.01，垂直 0.02)6. 零度恒温器 型号：DTBH-01 精度：(00.03) 五、环境条件序号 项目 要求 实际情况 结论1 温 度 (205) (205) 合 格2 湿 度 45%75% 45%75% 合 格六、计量标准的量值溯源及传递框图5上一级计量器具本级计量器具下一级
6、计量器具直接测量计量器具名称：工业铂、铜热电阻 测量范围：（-40419.527） 准确度等级： AA 级及以下计量器具名称：标准水银温度计 测量范围：（-40300） 最大允许误差： MPE0.20计量器具名称：工作用玻璃液体温度计 测量范围：（-40400） 最大允许误差：MPE0.05计量器具名称：双金属温度计 测量范围：（-40400） 准确度等级： 1.0 级及以下计量器具名称：压力式温度计 测量范围：（-20200） 准确度等级： 1.0 级及以下计量器具名称：温度巡检仪 测量范围：（-40300） 最大允许误差：MPE0.1%FS1 字计量标准名称：标准铂电阻温度计准确度等级：一
7、等保存机构：省计量院计量标准名称：标准铂电阻温度计测量范围：（-189.3442419.527 ）准确度等级：二等直接测量七、计量标准的重复性试验6在规程规定的条件下，选取一支性能稳定的 B 级铂热电阻编号 2654，用本标准检定装置对 0时测量 10次，以此对该标准装置的测量重复性进行考核。a)在 0时次序 测量结果() 次序 测量结果()1 100.0325 6 100.03262 100.0322 7 100.03243 100.0321 8 100.03224 100.0324 9 100.03215 100.0323 10 100.0325032.1x41107.nxsniii结论：
8、 si不大于测量不确定度评定中得到的不确定度，本标准装置的测量重复性符合要求。八、计量标准的稳定性考核7计量标准的稳定性考核可选一稳定的被测对象，每隔 2 个月，用该计量标准进行一组 10 次的测量，取其算术平均值作为该组的测量结果。现选一台现选一支 Pt100 型、编号为 1#的工业铂热电阻，据 JJG229-2010 在上述计量标准稳定性考核的定义下进行 4 组测量，检定结果如下表：测量时间及结果(修正值)检 定 点2017年 06月 22日 2017年 08月 22日 2017年 10月 23日 2017年 12月 22日差 值0 +0.005 +0.006 +0.006 +0.007
9、0.002100 +0.127 +0.126 +0.126 +0.127 0.001从上表可得出：0最大差值为 0.002, 100最大差值为 0.001，此值不超过计量标准的合成不确定度,符合稳定性验证要求。 九、检定或校准结果的测量不确定度评定8工业铂热电阻温度计测量结果的不确定度评定1 概述1.1 测量依据：JJG229-2010 工业铂、铜热电阻检定规程 。1.2 测量标准：二等标准铂电阻温度计。电测设备为 2002 型数字多用表（200 档精度为17ppmreading+4ppmrange） 。规程规定检定 A 级铂热电阻电测设备应引入修正值，但用 2002 型数字多用表电测设备精度
10、度已足够高，无需引入修正值。1.3 被测对象：铂热电阻，测量点 0、100，允许偏差见下表。铂热电阻允差温度等级0 100A 级 0.15 0.35B 级 0.30 0.801.4 测量参数与测量方法测量参数为 0 、 100 ，比较法进行测量。R比较法是将二等标准铂电阻温度计与铂热电阻同时插入冰点或恒温槽中，待温度稳定后通过测量标准与被检的值，由标准算出实际温度，然后通过公式计算得出被检的实际值 。tR1.5 环境条件温度：（1535）、相对湿度80% 。1.6 评定结果的使用在符合上述条件下的测量，一般可直接使用本不确定度的评定与结果。2 数学模型（1）tdRxt 式中： 温度时被检实际电
11、阻值；tR 温度附近 时被检测得的电阻值；xx 温度时被检温度计电阻值随温度的变化率；td检定槽温度偏离检定值，九、检定或校准结果的测量不确定度评定9*/txtdR式中： 温度时标准温度计的电阻值；*tR 时标准温度计测得的电阻值；x 温度时标准温度计电阻值随温度的变化率；*td令 ，则(1)式可得数学模型：*xtR*/ttxt dRdR3 输入量的标准不确定度的评定3.1 输入 的标准不确定度 的评定xRxu标准不确定度 ，记作 ，由 4 个不确定度分项构成。x3.1.1 测量的重复性 （A 类标准不确定度）1是由于热电势的变化、环境温度的波动、电源的波动、被检热电阻短期不稳定等因素引入的误
12、差。1xu为了简化，通过重复测量综合考虑。简称测量的重复性。本检定系统中用同一支标准、同一支被检温度计作等精度多次检定。重复性数据如下表：a)在 0时次序 测量结果() 次序 测量结果()1 100.0944 6 100.09472 100.0962 7 100.09563 100.0954 8 100.09434 100.0942 9 100.09545 100.0936 10 100.0968091.x10九、检定或校准结果的测量不确定度评定412109.nxsniii41.ixua)在 100时次序 测量结果() 次序 测量结果()1 138.7075 6 138.71722 138.7
13、085 7 138.71563 138.7193 8 138.70934 138.7175 9 138.70845 138.7198 10 138.7095712.38x311074.5nxsniii31.ixu3.1.2 恒温油槽插孔之间的温差引入的标准不确定度分项 2xu以恒温油槽的最大温差 0.02作考虑，不确定度区间的半宽为0.020.379/=7.5810 -3dtRa在区间内可认为均匀分布， ， 3k32108.43axu3.1.3 电测设备引入的标准不确定度分项对 A 级和 B 级铂热电阻：0时，不确定度区间半宽度为 1001710 -6+200410 -6=0.0025，在区间
14、内可认为均匀分布， ，3k0.00143xu11九、检定或校准结果的测量不确定度评定100时，不确定度区间半宽度为 138.511710 -6+200410 -6=0.0032，在区间内可认为均匀分布， ， 0.00183kxu3.1.4 二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不确定度分项 4xu0时，根据检定规程， 的检定周期不稳定性为 5mK，合电阻 510-4，属正态分布，tPR444106.3/105xu同理，100，根据检定规程规定它的检定周期不稳定性为 12mK，合电阻 1.6610-3，属正态分布，43487./. 3.1.5 水三相点并复现 0.01引入的标准不确定度分项 5x
15、u零度恒温器 0的波动为0.01，为均匀分布，不确定度分量为：=0.01/ =0.006，合电阻值 2.3510-3。5xu33.1.6 标准不确定度 ，即 的计算xuxR在 0时，对 A 级和 B 级铂热电阻：352423212 108.xuxu在 100时，对 A 级和 B 级铂热电阻：3524232212 6.7xu3.2 的标准不确定度 的评定tdRtdR标准不确定度 ，记作 。tuyu的取值是由实验得出的平均值，与实际值有一定的差异。tdR时，0t对 A 级铂热电阻：由实验得出其不确定度为 1.0210-3/，服从正态分布， ，3k/41.yu12九、检定或校准结果的测量不确定度评定
16、13对 B 级铂热电阻：由实验得出其不确定度为 1.9910-3/，服从正态分布， ，3k/3106.yu时，t对 A 级铂热电阻：由实验得出其不确定度为 9.8510-4/，服从正态分布， ，3k/4103.yu对 B 级铂热电阻：由实验得出其不确定度为 2.010-3/，服从正态分布， ，/467.3.3 的标准不确定度 的评定tR*tRu标准不确定度 ，记作 ，由 3 个不确定度分项构成。*tz3.3.1 二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不确定度分项 1zu0时，根据检定规程， 的检定周期不稳定性为 5mK，合电阻 510-4，属正态分布， ，tPR 3k441 106.3/05z
17、u同理，100，根据检定规程规定它的检定周期不稳定性为 12mK，合电阻 1.6610-3，属正态分布，3k431 1087./06. zu3.3.2 电测设备引入的标准不确定度分项 2zu由于是测量 ，即它们公用部分的不确定度可以抵消，因此产生影响的只是差值部分。*tR0时，如果用自来水冻制的冰，它偏离 0的最大偏差为 0.03，相当于 0.01。对 A 级和 B 级铂热电阻：0时，不确定度区间半宽度为 0.011710-6+200410 -6=0.0008，在区间内可认为均匀分布， ， 0.0008/ =0.00053k2zu3100时，由于规程规定检定时偏离 100点的最大偏差 2，相当
18、于 0.814九、检定或校准结果的测量不确定度评定对 A 级和 B 级铂热电阻：不确定度区间半宽度为 0.81710-6+200410 -6=0.0008，在区间内可认为均匀分布， ，3k0.0008/ =0.00052zu3.3.3 三相点并复现 0.01引入的标准不确定度分项 3zu根据经验数据，冰水混合物由于杂质含量等原因，0的偏差为0.01，为均匀分布，不确定度分量为0.01/ =0.006，合电阻值 2.3510-3，3=2.3510-3zu3.3.4 标准不确定度 ，即 的计算zu*tR32212zz对 A 级和 B 级铂热电阻：0时， 23-22410.50.6. zu31210
19、0时， 23-22487.z303.4 的标准不确定度 的评定*tdR*tdRu标准不确定度 ，记作 。*t的取值是由统计规律得出的平均值，与实际值有一定的差异。*tdR时，由实验得出其不确定度为 8.9810-5/，服从正态分布， ，0 3k/519.2u时，由实验得出其不确定度为 8.710-5/，服从正态分布， ，t/50.d15九、检定或校准结果的测量不确定度评定4 合成标准不确定度的评定4.1 灵敏系数数学模型 */ttxt dRdR灵敏系数 11xtc*2tttdR*3tttdRc2*4 ttttdc0时，02.c9138.4c100时，291.3c87416九、检定或校准结果的测
20、量不确定度评定4.2 标准不确定度汇总表标准不确定度 ixu不确定度来源 标准不确定度 灵敏系数 iixucxR- A 级铂热电阻0时：5.0810 -3100时：7.6010 -3B 级铂热电阻0时：5.0810 -3100时：7.6010 -31xu测量的重复性 0时：9.9210 -4100时：5.7410 -32恒温油槽插孔之间的温差引入4.3810-33xu电测设备引入 A 级铂热电阻0时：0.0014100时：0.0018B 级铂热电阻0时：0.0014100时：0.00184xu二等铂热电阻温度计传递误差0时：1.6610 -4100时：3.8710 -45水三相点并复现0.01
21、时引入2.3510-31A 级铂热电阻0时：5.0810 -3100时：7.6010 -3B 级铂热电阻0时：5.0810 -3100时：7.6010 -317九、检定或校准结果的测量不确定度评定 tdRu取值误差tA 级铂热电阻0时：4.010 -4/100时：3.310 -4/B 级铂热电阻0时：0.6610 -3/100时：0.6710 -3/0时：0.02100时：2A 级铂热电阻0时：0.810 -5100时：6.610 -4B 级铂热电阻0时：1.310 -5100时：1.3410 -3*tRuA 级铂热电阻0时：2.4110 -3100时：3.4310 -3B 级铂热电阻0时：2
22、.4110 -3100时：3.4310 -31zu二等标准铂电阻温度计传递误差0时：1.6610 -4100时：3.8710 -42电测设备引入 A 级铂热电阻0时：0.0005100时：0.0005B 级铂热电阻0时：0.0005100时：0.00053zu水三相点并复现0.01时引入2.3510-30时：3.91100时：3.91A 级铂热电阻0时：9.4210 -3100时：1.3410 -2B 级铂热电阻0时：9.4210 -3100时：1.3410 -2*tdR的取值误*t差0时：2.9910 -5/100时：2.910 -5/0时：-0.08100时：-7.820时：0.2410
23、-5100时：2.210 -418九、检定或校准结果的测量不确定度评定194.3 合成标准不确定度的计算 2423221 duczyucxuc A 级铂热电阻：0时， 201.cu100时， 5B 级铂热电阻：0时， 210.cu100时， 55 扩展不确定度的评定对 A 级铂热电阻：0时，取 2k扩展不确定度： 210.10.U换算成温度 56.同样地：对 A 级铂热电阻：100时， 07.对 B 级铂热电阻：0时， 56对 B 级铂热电阻：100时， 9.U6 扩展不确定度的报告与表示铂热电阻测量结果的扩展不确定度为：对 A 级铂热电阻：0时， 0.056 ；k =2100时， 0.077
24、 ；k=2 对 B 级铂热电阻：0时， 0.056 ；k=2U100时， 0.079 ；k =220九、检定或校准结果的测量不确定度评定标准水银温度计/工作用玻璃液体温度计/ 温度巡检仪 测量结果的不确定度评定1. 概述1.1 测量方法：依据国家检定规程 JJG130-2011工作用玻璃液体温度计检定规程及 JJG161-2010标准水银温度计 。1.2 测量标准：二等标准铂电阻温度计。电测设备为 2002 型数字多用表（200 档精度为17ppmreading+4ppmrange） 。规程规定检定 A 级铂热电阻电测设备应引入修正值，但用 2002 型数字多用表电测设备精度度已足够高，无需引
25、入修正值。1.3 环境要求：室温（1535）。1.4 被测对象：工作用玻璃液体温度计与标准水银温度计/工作用玻璃液体温度计/温度巡检仪测量方法相似，误差来源相同。以测量范围（50100），分度值 0.1，浸没方式为全浸式，感温体为水银，最大允许误差（MPE）0.2的工作用玻璃液体棒式温度计为代表分析对象。1.5 测量过程：依据检定过程，将二等标准铂电阻温度计和被检工作用玻璃液体温度计同时以全浸方式置于恒定温度的恒温槽中，待示值稳定后，分别读取二等标准铂电阻温度计和被检温度计的示值，计算被检温度计的修正值。2. 检定工作用玻璃液体温度计修正值的数学模型txs式中： -工作用玻璃液体温度计的修正值
26、；-二等标准铂电阻温度计的示值；st-工作用玻璃液体温度计的示值；分量的灵敏度系数 为 1；stc分量的灵敏度系数 为-1。23. 标准不确定度评定3.1 输入量 的标准不确定度st)(stu输入量 的标准不确定度的主要来源是二等标准铂电阻温度计和恒温槽温场不均匀、温度波动等方面，具s体评定如下：a) 二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不确定度分项 )(1stu二等标准铂电阻温度计检定周期不稳定性为 12mK，按反正态分布处理，则其标准不确定度为=0.012/3=0.004)(1stub) 由恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度 ，用 B 类标准不确定度评定)(2stu恒温槽温场最大温差为
27、0.02，则不确定度区间半宽为 0.01，按均匀分布处理，则其标准不确定度为21九、检定或校准结果的测量不确定度评定06.3/1.)(2stuc) 由恒温槽温度波动引入的标准不确定度 ，用 B 类标准不确定度评定)(3stu恒温槽温场稳定性为0.02/10min，则不确定度区间半宽为 0.02，按均匀分布处理，则其标准不确定度为012.3/.0)(3stu由上可知，因为 、 、 互不相关，所以输入量 的标准不确定度)(stust)(3stust014.)( 2212 st3.3 输入量 的标准不确定度t)(tu输入量 的标准不确定度的主要来源是被检温度计示值重复性、包含了读数分辨力、读数时视线
28、不垂直以及仪器本身重复性等方面引入的标准不确定度，具体评定如下：取一支被检温度计作为对象，以全浸方式与二等标准铂电阻温度计同时以放入恒定温度为 90的恒温槽中，待示值稳定后，进行 10 次等精度测量，分别计算其修正值，所得结果如表 1 所示：表 1 单位：0.02 -0.02 0.04 0.00 0.02 -0.02 0.02 0.04 0.02 0.00平均值 -0.020t013.)(12ntsni.)(tu4.2 合成标准不确定度以上各项标准不确定度分量互不相关，其合成标准不确定度为019.)()()(221tuctcyusc4.3 扩展不确定度取置信因子 k=2 时，则扩展不确定度为=
29、0.02809.2)(yUc22九、检定或校准结果的测量不确定度评定双金属温度计/压力式温度计/测量结果的不确定度评定1. 概述1.1 测量方法：依据国家检定规程 JJG226-2001双金属温度计及 JJG310-2002压力式温度计 。1.2 测量标准：二等标准铂电阻温度计。电测设备为 2002 型数字多用表（200 档精度为17ppmreading+4ppmrange） 。规程规定检定 A 级铂热电阻电测设备应引入修正值，但用 2002 型数字多用表电测设备精度度已足够高，无需引入修正值。1.3 环境要求：室温（1535）。1.4 被测对象：双金属温度计与压力式温度计，测量方法相似，误差
30、来源相同。以测量范围（0100），分度值 2，1.5 级的温度计为双金属温度计代表分析对象。1.5 测量过程：依据检定过程，将二等标准铂电阻温度计和被温度计同时置于恒定温度的恒温槽中，待示值稳定后，分别读取二等标准铂电阻温度计和被检温度计的示值，计算被检温度计的修正值。2. 检定工作用玻璃液体温度计修正值的数学模型 txs式中： -双金属温度计的修正值；-二等标准铂电阻温度计的示值；st-双金属温度计的示值；分量的灵敏度系数 为 1；stc分量的灵敏度系数 为-1。23. 标准不确定度评定3.1 输入量 的标准不确定度st)(stu输入量 的标准不确定度的主要来源是二等标准铂电阻温度计和恒温槽
31、温场不均匀、温度波动等方面，与s工作用玻璃温度计相同，故：014.)(stu3.3 输入量 的标准不确定度 )(tu被检温度计示值重复性、包含了读数分辨力、读数时视线不垂直以及仪器本身重复性等方面引入的标准不确定度，具体评定如下：取一支被检温度计作为对象，以全浸方式与二等标准铂电阻温度计同时以放入恒定温度为 90的恒温槽中，待示值稳定后，进行 10 次等精度测量，分别计算其修正值，所得结果如表 2 所示：23九、检定或校准结果的测量不确定度评定表 2 单位：+0.2 +0.2 +0.4 +0.4 +0.6 +0.4 +0.4 +0.6 +0.6 +0.4平均值 0.42t15.0)(12nts
32、ni.)(tu4.2 合成标准不确定度以上各项标准不确定度分量互不相关，其合成标准不确定度为15.0)()()(221tuctcyusc4.3 扩展不确定度取置信因子 k=2 时，则扩展不确定度为3.5.02)(yUc24十、检定或校准结果的验证取一支 A 级工业铂热电阻送上一级计量单位进行检定，与本标准装置的测量结果进行比对，以此来对本计量标准装置进行测量不确定度验证；结果见下表。比对样品名称 工业铂热电阻型 号 Pt100、四线制 编 号 自编：104比对单位 揭阳市质量计量监督检测所 比对单位 华南国家计量测试中心比对环境条件 温度：22 ；相对湿度：70 % 比对环境条件 温度：(20
33、5)；相对湿度：85 %测量结果扩展不确定度0： =0.056( =2)Uk100： =0.079( =2)测量结果扩展不确定度0： =0.037( =2)Uk100： =0.050( =2)比 对 结 果(电阻示值)校准点 y1 本所装置校准结果( 修正值) y2 省院校准结果(修正值) 差值 21y0 +0.02 +0.01 0.01从上表可知， =0.01 = =0.067，结果得到验证。2121U037.56.2225十、检定或校准结果的验证选择一支全浸棒式工作用玻璃水银温度计，测量范围（50100），分度值 0.1，出厂编号 01#，由本室对该工作用玻璃水银温度计示值误差进行检定后，
34、送市质量计量监督检测所检定，将两次检定结果进行比对。比对结果如下：单位：检定单位 市质量计量监督 检测所 a 市质量计量监督 检测所 b90点修正值 0.02 0.00检定结果不确定度 0.042 0.05从上表可知， =0.02 = =0.030，结果得到验证。bay21aU204.26十一、结论根据该检定装置的计量标准的主要技术指标、量值溯源、测量重复性考核、稳定性考核、测量不确定度评定和测量不确定度验证，符合 JJG 229-2010工业铂、铜热电阻检定规程的要求，可开展对 AA 级及以下工业铂、铜热电阻的检定；符合 JJG 161-2010、JJG 130-2011、JJG 226-2001、JJG310-2002、JJF1171-2007 的要求，可开展对检定以及校准工作。十二、附加说明1.JJG 229-2010工业铂、铜热电阻检定规程2.JJG 161-2010标准水银温度计3.JJG 130-2011工作用玻璃液体温度计4.JJG 310-2002压力式温度计5. JJG 226-2001双金属温度计6.JJF1171-2007 温度巡回检测仪校准规范7.JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示8.JJF1033-2016计量标准考核规范
