當(dāng)前位置:中美貿(mào)易網(wǎng) > 技術(shù)中心 > 所有分類
福建省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范
JJF(閩)1026-2009
熱工儀表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范
Calibration Specification for Temperature Calibrator
2009-11-01 發(fā)布 2009-11-01 實(shí)施
福 建 省 發(fā)布
熱工儀表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范
for Temperature Calibrator
本規(guī)范經(jīng)福建省于2009年11月01日批準(zhǔn),并自2009年11月01日起施行。
歸 口 單 位:福建省
起 草 單 位:福建省計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究所
本規(guī)范由起草單位負(fù)責(zé)解釋
本規(guī)范主要起草人:
肖 紅(福建省計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究所)
楊志斌(福建省計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究所)
參加起草人:
林 生(福建省計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究所)
陳 欣(福建省計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究所)
王在旗(廈門市計(jì)量測試所)
目 錄
1 范圍 ········································································(1)
2 引用文獻(xiàn) ········································································(1)
3 概述·············································································(1)
4 計(jì)量特性 ·······································································(1)
4 . 1 通用技術(shù)要求 ································································(1)
4 . 2 允許誤差 ····························································(1)
4 . 3 分辨力····································································(2)
4 . 4 穩(wěn)定性····································································(2)
4 . 5 絕緣電阻····································································(2)
4 . 6 絕緣強(qiáng)度····································································(2)
5 校準(zhǔn)條件 ······································································(2)
5 . 1 校準(zhǔn)環(huán)境要求 ····················································(3)
5.2 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備 ·····················································(3)
6 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 ······················································(3)
6 . 1 通用技術(shù)要求的檢查···························································(3)
6 . 2 示值誤差的校準(zhǔn)····························································(4)
6 . 2 . 1 通電預(yù)熱····································································(4)
6 . 2 . 2 校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇································································(4)
6 . 2 . 3 測量功能各檔示值誤差的校準(zhǔn)··················································(4)
6 . 2 . 4 輸出功能各檔示值誤差的校準(zhǔn)··················································(6)
6 . 3 冷端外部溫度補(bǔ)償器示值誤差····················································(10)
6 . 4 分辨力試驗(yàn)·····································································(10)
6 . 5 穩(wěn)定性試驗(yàn)·····································································(10)
6 . 6 絕緣電阻的校準(zhǔn)·································································(10)
6 . 7 絕緣強(qiáng)度的校準(zhǔn)·································································(10)
7 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) ···································································(11)
8 復(fù)校時(shí)間間隔 ···································································(11)
附錄A 校驗(yàn)儀校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定 ···············································(12)
熱工儀表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范
1 范圍
本規(guī)范適用于準(zhǔn)確度0.02級及以下熱工儀表校驗(yàn)儀、工業(yè)過程儀表校驗(yàn)儀及具有相同使用功能的電子儀器(以下簡稱校驗(yàn)儀)的計(jì)量性能的校準(zhǔn)。準(zhǔn)確度高于0.02級校驗(yàn)儀也可參照本規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)。
2 引用文獻(xiàn)
JJF 1059-1999 測量不確定度評定與表示
JJF 1071-2000 國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則
GB/T 16839.1-1997 熱電偶 *部分:分度表
JB/T 8622-1997 工業(yè)鉑熱電阻技術(shù)條件及分度表
JB/T 8623-1997 工業(yè)銅熱電阻技術(shù)條件及分度表
使用本規(guī)范時(shí),應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。
3 概述
校驗(yàn)儀是一種能檢定或校準(zhǔn)溫度儀表、工業(yè)過程儀表及測量熱電偶和熱電阻信號的多用途電子設(shè)備。它一般包括輸出功能和測量功能兩部分。輸出功能部分可輸出直流電參量(包括直流電壓、直流電流、直流電阻)以及各種分度號的熱電偶和熱電阻的模擬信號;測量功能部分可直接測量直流電參量(包括直流電壓、直流電流、直流電阻) 以及熱電偶和熱電阻、溫度變送器或其它傳感器、變送器的輸出。
4 計(jì)量特性
4.1 通用技術(shù)要求
4.1.1 校驗(yàn)儀應(yīng)具有設(shè)備名稱、型號、儀器編號,生產(chǎn)廠家等信息。
4.1.2 校驗(yàn)儀附件、連接導(dǎo)線、電源線等應(yīng)齊全。按鍵功能正常引線接插件必須接觸良好。
4.1.3 校驗(yàn)儀的顯示功能應(yīng)標(biāo)識明確,數(shù)字和符號清晰完整,不引起誤讀。
4.2 允許誤差
校驗(yàn)儀各參數(shù)zui大允許誤差(典型值)見表1,也可按產(chǎn)品的明示技術(shù)指標(biāo)或產(chǎn)品說明書。
表1 校驗(yàn)儀各參數(shù)示值的zui大允許誤差
| 輸出功能 | 測量功能 | |
直流電壓 | mV檔 | ±(0.02%RD+5μV) | ±(0.02%RD+5μV) |
V檔 | ±(0.02%RD+0.5mV) | ±(0.02%RD+0.5mV) | |
直流電流 | ±(0.02%RD+1.5μA) | ±(0.02%RD+1.5μA) | |
直流電阻 | ±(0.04%RD)或±30mΩ (取二者的大值) | 4線制:±(0.03%RD+4mΩ) 3線制:±(0.03%RD+15mΩ) | |
熱電勢 | ±(0.02%熱電勢+4μV) | ±(0.02%熱電勢+4μV) | |
熱電阻 | ±0.3℃ | ±0.3℃ | |
冷端溫度補(bǔ)償 | ±0.3℃ |
4.3 分辨力
校驗(yàn)儀各功能量程的實(shí)際分辨力應(yīng)小于1.3d(d為該功能量程的顯示分辨力)。
4.4 穩(wěn)定性
校驗(yàn)儀在校準(zhǔn)環(huán)境條件下,各功能量程1h內(nèi)的短期穩(wěn)定性應(yīng)優(yōu)于zui大允許誤差的1/5。
4.5 絕緣電阻
在環(huán)境溫度為15℃~35℃,相對濕度為45%~75%時(shí),校驗(yàn)儀的輸入、輸出、電源和接地(外殼)端子相互之間的絕緣電阻應(yīng)不小于50MΩ。
4.6 絕緣強(qiáng)度
在環(huán)境溫度為15℃~35℃,相對濕度為45%~75%時(shí),校驗(yàn)儀輸入、輸出、電源和接地(外殼)端子相互之間施加表2所規(guī)定的頻率為50Hz的試驗(yàn)電壓,歷時(shí)1min應(yīng)無擊穿和飛弧現(xiàn)象。
表2 試驗(yàn)電壓
校驗(yàn)儀端子標(biāo)稱電壓/V | 試驗(yàn)電壓/V |
0 < U < 60 | 500 |
60 ≤ U < 130 | 1000 |
130 ≤ U < 250 | 1500 |
5 校準(zhǔn)條件
5.1 校準(zhǔn)環(huán)境條件
環(huán)境溫度:(23±2)℃,環(huán)境相對濕度:(45~75)%,校驗(yàn)儀周圍除地磁場外,應(yīng)無影響其正常工作的外磁場。電源電壓變化不超過額定電壓的±2%,電源頻率變化不超過額定頻率的±1Hz。
5.2 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備
5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儀器及配套設(shè)備的選擇應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)儀器及配套設(shè)備引入的擴(kuò)展不確定度(k=2)小于校驗(yàn)儀對應(yīng)功能的zui大允許誤差值的1/3。
表3列出在校準(zhǔn)校驗(yàn)儀各參數(shù)zui大允許誤差(典型值)(見表1 )時(shí)相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)儀器及配套設(shè)備供參考選擇(必要時(shí),應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)儀器及配套設(shè)備量值的修正值,以減小標(biāo)準(zhǔn)儀器及配套設(shè)備引入的測量不確定度)。
表3 校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)儀器及配套設(shè)備
| 校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量功能用標(biāo)準(zhǔn)器 | 校準(zhǔn)校驗(yàn)儀輸出功能用標(biāo)準(zhǔn)器 |
直流電壓 | 直流低電勢電位差計(jì) 不低于0.005級的直流標(biāo)準(zhǔn)電壓源 | 不低于允差為±0.005%的數(shù)字多用表或校準(zhǔn)儀 |
直流電流 | 不低于0.005級標(biāo)準(zhǔn)直流電流源 | |
直流電阻、熱電阻 | 0.01級直流電阻箱 | |
熱電勢 | 直流低電勢電位差計(jì) 不低于0.005級的直流標(biāo)準(zhǔn)電壓源 | |
0℃恒溫器(溫度偏差不超過±0.05℃)或冰點(diǎn)槽; | ||
補(bǔ)償導(dǎo)線(具有20℃修正值) | ||
冷端外部補(bǔ)償 | 二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)或二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì) | |
恒溫槽(工作區(qū)域溫差不超過±0.05℃) | ||
絕緣電阻 | 絕緣電阻表:直流電壓500V,10級 | |
絕緣強(qiáng)度 | 耐電壓試驗(yàn)儀 |
5.2.2 分辨力校準(zhǔn)時(shí),所用標(biāo)準(zhǔn)儀器的分辨力應(yīng)小于被校校驗(yàn)儀分辨力的1/5。
5.2.3 穩(wěn)定性校準(zhǔn)時(shí),所用標(biāo)準(zhǔn)儀器的穩(wěn)定性應(yīng)高于被校校驗(yàn)儀穩(wěn)定性5倍。
6 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法
6.1 通用技術(shù)要求的檢查
用目視和手動檢查。
6.2 示值誤差的校準(zhǔn)
6.2.1 通電預(yù)熱
接通電源, 按說明書要求的預(yù)熱時(shí)間(未說明的按30min)預(yù)熱后進(jìn)行校準(zhǔn)。
6.2.2 校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇
校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)按校準(zhǔn)量程均勻分布,一般應(yīng)包括上限值、下限值在內(nèi)不少于6個(gè)點(diǎn)。
6.2.3 測量功能各檔示值誤差的校準(zhǔn)
6.2.3.1 校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量直流電壓、測量直流電流和測量直流電阻的示值誤差
連接導(dǎo)線
圖1:校準(zhǔn)測量直流電壓的連接
連接導(dǎo)線
圖2:校準(zhǔn)測量直流電流的連接
連接導(dǎo)線
(a) 二線制
連接導(dǎo)線
(b)三線制
連接導(dǎo)線
(c)四線制
圖3:校準(zhǔn)測量直流電阻的連接
測量直流電壓按圖1,測量直流電流按圖2、測量直流電阻根據(jù)不同線制按圖3(a)(b)(c)所示將被校準(zhǔn)的校驗(yàn)儀與標(biāo)準(zhǔn)器之間用導(dǎo)線連接,選擇校驗(yàn)儀的功能和量程,按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)器的輸出,觀察校驗(yàn)儀的讀數(shù),等讀數(shù)穩(wěn)定后記下標(biāo)準(zhǔn)器的輸出值和校驗(yàn)儀的讀數(shù)值,則校驗(yàn)儀測量直流電壓、測量直流電阻的示值誤差按下式計(jì)算。
Δa = Ax - An (1)
式中:Δa —— 校驗(yàn)儀測量直流電壓或測量直流電阻的示值誤差;
Ax —— 校驗(yàn)儀測量直流電壓或測量直流電阻時(shí)的示值;
An —— 標(biāo)準(zhǔn)器輸出直流電壓或測量直流電阻時(shí)的示值。
注:在校準(zhǔn)測量直流電阻檔時(shí),二線制電阻應(yīng)扣除引線電阻;三線制電阻三根連接導(dǎo)線阻值之差應(yīng)不超過校驗(yàn)儀此項(xiàng)zui大允許誤差的0.1。
測量直流電流的示值誤差按下式計(jì)算。
Δi = Ix - Un /Rn (2)
式中:Δi —— 校驗(yàn)儀測量直流電流的示值誤差;
Ix —— 校驗(yàn)儀測量直流電流的示值;
Un —— 數(shù)字電壓表測量的直流電壓示值;
Rn —— 標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻值。
6.2.3.2 校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量熱電偶信號的示值誤差
一般選擇使用6.2.3.2(a)來校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量熱電偶信號的示值誤差,當(dāng)只校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量熱電偶熱電勢及其與溫度的換算關(guān)系時(shí)使用6.2.3.2 (b)來校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量熱電偶信號的示值誤差。
一般應(yīng)校準(zhǔn)ITS-90溫標(biāo)中推薦使用的八種分度號(K、E、J、T、S、B、R、N)的熱電偶信號,也可根據(jù)校驗(yàn)儀的實(shí)際情況或用戶的要求選擇校準(zhǔn)部分分度號的熱電偶信號。
(a) 校驗(yàn)儀使用冷端內(nèi)部溫度補(bǔ)償時(shí),如圖4所示連接校驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)器,選擇校驗(yàn)儀的功能和量程,按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)溫度查分度表,按分度表中各校準(zhǔn)點(diǎn)溫度所對應(yīng)的電量值調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)源的輸出,觀察校驗(yàn)儀的讀數(shù),等讀數(shù)穩(wěn)定后記下標(biāo)準(zhǔn)源的輸出值對應(yīng)的溫度tn和校驗(yàn)儀的讀數(shù)值tx,則校驗(yàn)儀的示值誤差按下式計(jì)算。
Δt= tx - (tn + e / Si ) (3)
式中:Δt —— 校驗(yàn)儀測量熱電偶信號的示值誤差,℃;
tx —— 校驗(yàn)儀測量熱電偶信號時(shí)的示值,℃;
tn —— 標(biāo)準(zhǔn)器輸出熱電勢對應(yīng)的溫度值,℃;
e —— 補(bǔ)償導(dǎo)線在20℃時(shí)的修正值,mV;
Si —— 熱電偶特性曲線20℃測量點(diǎn)的斜率,mV/℃。
圖4 校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量熱電偶信號(冷端內(nèi)部溫度補(bǔ)償)的連接
(b) 校驗(yàn)儀使用冷端手動溫度補(bǔ)償時(shí),如圖5所示連接校驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)器,選擇校驗(yàn)表的功能和量程,將熱電偶冷端溫度補(bǔ)償設(shè)為0℃,按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)溫度查分度表,且調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)源的輸出,觀察校驗(yàn)儀的讀數(shù),等讀數(shù)穩(wěn)定后記下標(biāo)準(zhǔn)源的輸出值對應(yīng)的溫度tn和校驗(yàn)儀的讀數(shù)值tx,則校驗(yàn)儀的示值誤差按下式計(jì)算。
Δt= tx - tn (4)
式中:Δt —— 校驗(yàn)儀測量熱電勢的示值誤差,℃;
tx —— 校驗(yàn)儀測量熱電勢時(shí)的示值,℃;
tn —— 標(biāo)準(zhǔn)器輸出熱電勢對應(yīng)的溫度值,℃;
連接導(dǎo)線
圖5校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量熱電偶信號(冷端手動溫度補(bǔ)償)的連接
6.2.3.3 校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量熱電阻的示值誤差
按圖3(a)、(b)(c)所示,將校驗(yàn)儀與直流電阻箱之間用導(dǎo)線連接,選擇校驗(yàn)儀的功能和量程,一般選Pt100和Cu50檔,按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)溫度查分度表,按分度表中各校準(zhǔn)點(diǎn)溫度所對應(yīng)的電量值調(diào)節(jié)電阻箱為校準(zhǔn)點(diǎn)溫度對應(yīng)的電阻值,觀察校驗(yàn)儀的讀數(shù),等讀數(shù)穩(wěn)定后記下電阻箱的輸出值對應(yīng)的溫度ts和校驗(yàn)儀的示值td,則校驗(yàn)儀的示值誤差按下式計(jì)算。
Δb = td - ts (5)
式中:Δb —— 校驗(yàn)儀測量熱電阻的示值誤差,℃;
td —— 校驗(yàn)儀測量熱電阻時(shí)的示值,℃;
ts —— 標(biāo)準(zhǔn)器輸出電阻對應(yīng)的溫度值,℃。
6.2.4 輸出功能各檔示值誤差的校準(zhǔn)
6.2.4.1 校準(zhǔn)校驗(yàn)儀輸出直流電壓、輸出直流電流和輸出直流電阻的示值誤差
連接導(dǎo)線
圖6 校準(zhǔn)輸出直流電壓的連接
校準(zhǔn)輸出直流電壓如圖6所示,將校驗(yàn)儀與數(shù)字多用表之間用導(dǎo)線連接,選擇校驗(yàn)儀的功能和量程,按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)校驗(yàn)儀的輸出,觀察數(shù)字多用表的讀數(shù),等讀數(shù)穩(wěn)定后記下校驗(yàn)儀的輸出值UX和數(shù)字多用表測得值UN,則校驗(yàn)儀輸出直流電壓的示值誤差按下式計(jì)算。
ΔV = UX - UN (6)
式中:ΔV —— 校驗(yàn)儀輸出直流電壓的示值誤差;
UX —— 校驗(yàn)儀輸出直流電壓的示值;
UN —— 標(biāo)準(zhǔn)器測量校驗(yàn)儀輸出的直流電壓的示值。
圖7 校準(zhǔn)輸出直流電流的連接
校準(zhǔn)輸出直流電流如圖7所示,將校驗(yàn)儀、標(biāo)準(zhǔn)電阻、負(fù)載電阻、數(shù)字多用表之間用導(dǎo)線連接,選擇校驗(yàn)儀的功能和量程,按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)校驗(yàn)儀的輸出,觀察數(shù)字多用表的讀數(shù),等讀數(shù)穩(wěn)定后記下校驗(yàn)儀的輸出值IX和數(shù)字多用表測得值UB,則校驗(yàn)儀輸出直流電流的示值誤差按下式計(jì)算。
ΔA = IX — UB /RB (7)
式中:ΔA —— 校驗(yàn)儀輸出直流電流的示值誤差;
Ix —— 校驗(yàn)儀輸出直流電流的示值;
UB —— 數(shù)字多用表測量標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓值;
RB —— 標(biāo)準(zhǔn)電阻電阻值。
圖8 校準(zhǔn)輸出電阻的連接
校準(zhǔn)輸出電阻在校驗(yàn)儀說明書規(guī)定的允許電流范圍內(nèi)進(jìn)行,如圖8所示連接校驗(yàn)儀和測量設(shè)備,選擇校驗(yàn)儀的功能和量程,調(diào)整電流源的輸出電流在允許電流范圍內(nèi),按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)校驗(yàn)儀的輸出,觀察數(shù)字多用表的讀數(shù),等讀數(shù)穩(wěn)定后記下校驗(yàn)儀的輸出值RX和數(shù)字多用表測得值URX和URN,則校驗(yàn)儀輸出電阻的示值誤差按下式計(jì)算。
ΔR = RX - RN URX / URN (8)
式中:ΔR —— 校驗(yàn)儀輸出電阻的示值誤差,Ω;
RX —— 校驗(yàn)儀輸出電阻示值,Ω;
RN —— 標(biāo)準(zhǔn)電阻值,Ω;
URX —— 校驗(yàn)儀輸出端電壓示值,mV;
URN —— 標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端電壓示值,mV;
可在不同電流值下進(jìn)行校準(zhǔn),取同一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)在不同電流值下的zui大示值誤差為該校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差。
6.2.4.2 校準(zhǔn)校驗(yàn)儀輸出模擬熱電偶溫度信號的示值誤差
一般選擇使用6.2.4.2.1來校準(zhǔn)校驗(yàn)儀輸出模擬熱電偶信號的示值誤差,當(dāng)只校準(zhǔn)校驗(yàn)儀輸出熱電偶熱電勢及其與溫度的換算關(guān)系時(shí)使用6.2.4.2.2來校準(zhǔn)校驗(yàn)儀輸出模擬熱電偶信號的示值誤差。
校準(zhǔn)ITS-90溫標(biāo)中推薦使用的八種分度號(K、E、J、T、S、B、R、N)的熱電偶輸出信號,也可根據(jù)校驗(yàn)儀的實(shí)際情況或用戶的要求選擇校準(zhǔn)部分分度號的熱電偶輸出信號。
(a)冷端內(nèi)部溫度補(bǔ)償?shù)男r?yàn)儀如圖9所示連接校驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)器,選擇校驗(yàn)儀的功能和量程,校驗(yàn)儀按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)輸出溫度值tX,觀察數(shù)字多用表的讀數(shù),等讀數(shù)穩(wěn)定后記下數(shù)字多用表的讀數(shù),根據(jù)分度表換算成對應(yīng)的溫度值tN,則校驗(yàn)儀的輸出模擬熱電偶溫度信號的示值誤差按下式計(jì)算。
ΔT = tX - (tN + e / Si ) (9)
式中:ΔT —— 校驗(yàn)儀輸出熱電偶溫度的示值誤差,℃;
tX —— 校驗(yàn)儀輸出的熱電偶溫度示值,℃;
tN —— 標(biāo)準(zhǔn)器測得熱電勢對應(yīng)的溫度值,℃;
e —— 補(bǔ)償導(dǎo)線在20℃時(shí)的修正值,mV;
Si —— 熱電偶特性曲線各溫度測量點(diǎn)的斜率,mV/℃。
圖9校準(zhǔn)校驗(yàn)儀輸出熱電偶信號(冷端內(nèi)部溫度補(bǔ)償)的連接
(b)使用熱電偶冷端手動溫度補(bǔ)償校驗(yàn)儀如圖10所示,將校驗(yàn)儀與數(shù)字多用表之間連接,選擇校驗(yàn)儀的功能和量程,選擇熱電偶冷端溫度補(bǔ)償為0℃,校驗(yàn)儀按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)溫度輸出,觀察數(shù)字多用表的讀數(shù),等讀數(shù)穩(wěn)定后記下數(shù)字多用表的讀數(shù)換算成對應(yīng)的溫度tN和校驗(yàn)儀的讀數(shù)值tX,則校驗(yàn)儀的輸出模擬熱電偶溫度信號的示值誤差按下式計(jì)算。
ΔT = tX - tN (10)
式中:ΔT —— 校驗(yàn)儀輸出熱電勢的示值誤差,℃;
tX —— 校驗(yàn)儀輸出溫度值,℃;
tN —— 標(biāo)準(zhǔn)器測得熱電勢換算成溫度值,℃;
銅導(dǎo)線
圖10校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量熱電偶信號(冷端手動溫度補(bǔ)償)的連接
6.2.4.3 校準(zhǔn)校驗(yàn)儀輸出模擬熱電阻溫度信號的示值誤差
在校驗(yàn)儀說明書規(guī)定的允許電流范圍內(nèi)進(jìn)行,按圖8所示連接校驗(yàn)儀和測量設(shè)備,選擇校驗(yàn)儀的功能和量程,調(diào)整電流源的輸出電流在允許電流范圍內(nèi),按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定校驗(yàn)儀的輸出,校驗(yàn)儀的溫度信號輸出值tD,等讀數(shù)穩(wěn)定后記下數(shù)字多用表在校驗(yàn)儀輸出端測得的電壓值UrX和在標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn兩端電壓值UrN,計(jì)算得校驗(yàn)儀輸出端模擬熱電阻值為Rn UrX / UrN,按分度表換算成溫度tS,則校驗(yàn)儀輸出模擬熱電阻溫度信號的示值誤差按下式計(jì)算。
ΔB = tD – tS (11)
式中:ΔB —— 校驗(yàn)儀輸出模擬熱電阻溫度信號的示值誤差,℃;
tD —— 校驗(yàn)儀輸出模擬熱電阻溫度信號時(shí)的示值,℃;
tS —— 標(biāo)準(zhǔn)器測量的校驗(yàn)儀輸出電阻對應(yīng)的溫度值,℃。
在不同電流值下進(jìn)行校準(zhǔn),取同一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)在不同電流值下的zui大示值誤差為該校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差。
6.3 冷端外部溫度補(bǔ)償器示值誤差
對于具有外部溫度補(bǔ)償器的校驗(yàn)儀,將外部溫度補(bǔ)償器的測溫部分浸沒在恒溫槽中,校準(zhǔn)溫度點(diǎn)應(yīng)均勻分布在整十溫度點(diǎn)上(包括補(bǔ)償溫度上、下限),不得少于三個(gè)測量點(diǎn)(或根據(jù)用戶要求增加測量點(diǎn)),按下式計(jì)算其示值誤差:
Δc = ta - tb (12)
Δc —— 冷端外部溫度補(bǔ)償器示值誤差
ta —— 校驗(yàn)儀顯示的冷端溫度
tb —— 二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)測得恒溫槽溫度
取各測量溫度下示值誤差的zui大值作為該校驗(yàn)儀冷端外部溫度補(bǔ)償器示值誤差。
6.4 分辨力試驗(yàn)
對參數(shù)直流電壓、直流電流和電阻的zui高分辨力量程進(jìn)行分辨力試驗(yàn),設(shè)備連線方式同示值誤差的校準(zhǔn)。使校驗(yàn)儀在zui高分辨力量程末位變化一個(gè)字(即一個(gè)zui小變化量),標(biāo)準(zhǔn)器量值變化量的實(shí)際值,即為校驗(yàn)儀的實(shí)際分辨力。
6.5 穩(wěn)定性試驗(yàn)
對各功能的zui高分辨力量程進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn),設(shè)備連線方式同示值誤差的校準(zhǔn)。在被校量程的80%測量點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)。在校準(zhǔn)校驗(yàn)儀輸出功能下的各參數(shù)時(shí),每隔10min記錄一次標(biāo)準(zhǔn)器的顯示值;在校準(zhǔn)校驗(yàn)儀測量功能下的各參數(shù)時(shí),每隔10min記錄一次校驗(yàn)儀的顯示值,共記錄7次,各參數(shù)zui大值與zui小值之差值,即為校驗(yàn)儀該參數(shù)的穩(wěn)定性。
6.6 絕緣電阻的校準(zhǔn)
斷開校驗(yàn)儀的電源,用絕緣電阻表按規(guī)定部位進(jìn)行測量,測量時(shí)應(yīng)穩(wěn)定5s后讀數(shù)。
6.7 絕緣強(qiáng)度的校準(zhǔn)
斷開校驗(yàn)儀的電源,按規(guī)定將校驗(yàn)儀的接線端子接入耐電壓試驗(yàn)儀兩極上,緩慢平穩(wěn)地升至規(guī)定的電壓值,保持1min,觀察是否有擊穿和飛弧現(xiàn)象。然后,將電壓緩慢地降至零。
7 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)
根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果,出具校準(zhǔn)證書,所有校準(zhǔn)項(xiàng)目及其結(jié)果均應(yīng)在證書中反映。校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)按照JJF 1071—2000技術(shù)規(guī)范的要求。
8 復(fù)校時(shí)間間隔
復(fù)校時(shí)間間隔建議不超過1年,更換重要部件、維修或?qū)x器性能有懷疑時(shí),應(yīng)隨時(shí)校準(zhǔn)。
附錄A
校驗(yàn)儀校準(zhǔn)結(jié)果不確定度分析(示例)
A.1 校準(zhǔn)對象
被校對象為FLUKE 724 溫度校驗(yàn)儀,有冷端內(nèi)部溫度補(bǔ)償。
A.2 標(biāo)準(zhǔn)器
校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器:
(1) FLUKE 525 溫度校準(zhǔn)器;
(2) 美國KEITHELY公司2010型數(shù)字多用表;
(3) 0℃恒溫器,±0.05℃;
(4) 補(bǔ)償導(dǎo)線(帶20℃時(shí)修正值);
(5) 標(biāo)準(zhǔn)電阻100Ω,0.01級。
標(biāo)準(zhǔn)器技術(shù)性能見表1。
表1 標(biāo)準(zhǔn)器各參數(shù)zui大允許誤差
參 數(shù) | 測量 | 輸出 |
直流電壓(0~100.000) mV | 0.0037%RD+0.0009%FS(2) | 0.003%RD+0.003mV(1) |
直流電壓(0~1.00000) V | 0.0025%RD+0.0002%FS(2) | 0.003%RD+0.02mV(1) |
電阻(0~400.00)Ω | 0.004%RD+0.003Ω(1) | 0.03Ω(1) |
熱電阻Pt100 | 0.04℃(1) | 0.08℃(1) |
注:(1)和(2)分別表示FLUKE 525溫度校準(zhǔn)器和2010型數(shù)字多用表的技術(shù)指標(biāo)。
A.3 數(shù)學(xué)模型
A.3.1 進(jìn)行直流電壓、直流電阻參數(shù)校準(zhǔn)時(shí)
式中:a —— 直流電壓、直流電阻參數(shù)示值誤差;
—— 校驗(yàn)器示值;
—— 標(biāo)準(zhǔn)器示值。
A.3.2 進(jìn)行直流電流參數(shù)校準(zhǔn)時(shí)
式中:b —— 直流電流參數(shù)示值誤差;
—— 校驗(yàn)器示值;
—— 數(shù)字電壓表示值。
—— 標(biāo)準(zhǔn)電阻阻值。
A.3.3 進(jìn)行熱電偶溫度校準(zhǔn)時(shí)
式中:t —— 熱電偶溫度示值誤差;
—— 校驗(yàn)器示值;
—— 標(biāo)準(zhǔn)器熱電勢對應(yīng)的溫度值;
e —— 補(bǔ)償導(dǎo)線在20℃時(shí)的修正值;
—— 被校準(zhǔn)溫度點(diǎn)的微分電勢。
A.4 不確定度評定匯總表(參考JJF 1059-1999《測量不確定度評定與表示》)
不確定 度評定 | 測量功能 | 輸出功能 | ||||||||||
mV | mA | Ω | 熱電偶K型 | 熱電阻Pt100 | mV | mA | Ω | 熱電偶K型 | 熱電阻Pt100 | |||
不確定度來源 | 測量重復(fù)性(n =10) | u1= s | 0.0020 mV | 0.0004 mA | 0.004Ω | 0.0℃ | 0.00℃ | 0.0005 mV | 0.0005mA | 0.0007Ω | 0.024℃ | 0.001℃ |
分辨率 | x2 | 0.001 mV | 0.0001 mA | 0.01Ω | 0.001 mV | 0.01℃ | 0.001 mV | 0.0001mA | 0.001Ω | 0.001 mV | 0.01℃ | |
k2 | | | | | | | | | | | ||
u2 | 0.0006 mV | 0.00006 mA | 0.006Ω | 0.015℃ | 0.006℃ | 0.0006 mV | 0.00006 mA | 0.0006Ω | 0.015℃ | 0.006℃ | ||
標(biāo)準(zhǔn)器示值誤差 | x3 | 0.0060mV | 0.001mA | 0.03Ω | 0.0043mV | 0.08℃ | 0.0046 mV | 0.001mA | 0.02Ω | 0.0026 mV | 0.04℃ | |
k3 | | | | | | | | | | | ||
u3 | 0.0035mV | 0.0006mA | 0.017Ω | 0.07℃ | 0.046℃ | 0.0027 mV | 0.0006mA | 0.011Ω | 0.04℃ | 0.023℃ | ||
0℃恒溫器 | x5 | —— | —— | —— | 0.05℃ | —— | —— | —— | —— | 0.05℃ | —— | |
k5 | —— | —— | —— | | —— | —— | —— | —— | | —— | ||
u5 | —— | —— | —— | 0.03℃ | —— | —— | —— | —— | 0.03℃ | —— | ||
補(bǔ)償導(dǎo)線修正值 | x6 | —— | —— | —— | 0.1℃ | —— | —— | —— | —— | 0.1℃ | —— | |
k6 | —— | —— | —— | | —— | —— | —— | —— | | —— | ||
u6 | —— | —— | —— | 0.06℃ | —— | —— | —— | —— | 0.06℃ | —— | ||
合成不確定度uc | 0.0035mV | 0.0007mA | 0.018Ω | 0.11℃ | 0.047℃ | 0.0027 mV | 0.0008mA | 0.011Ω | 0.08℃ | 0.024℃ | ||
擴(kuò)展不確定度U(k=2) | 0.007mV | 0.0014mA | 0.04Ω | 0.2℃ | 0.09℃ | 0.006 mV | 0.0016mA | 0.02Ω | 0.2℃ | 0.05℃ |
注:測量重復(fù)性與分辨率引入的分量取大者計(jì)入合成不確定度,不重復(fù)計(jì)算。