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熱工儀表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)程規(guī)范

2025年03月20日 08:11:41      來源:金湖縣華升計(jì)量儀器有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺      閱讀量:12

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福建省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)

JJF(閩)10262009

熱工儀表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范

Calibration Specification for Temperature Calibrator

20091101 發(fā)布 20091101 實(shí)施

福 建 省 發(fā)布

熱工儀表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范Calibration Specification

for Temperature Calibrator

本規(guī)范經(jīng)福建省于20091101日批準(zhǔn),并自20091101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

52 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。

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

±(0.02%RD+5μV)

±(0.02%RD+5μV)

V

±(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。

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:4575%,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

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)。

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

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, 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

1:校準(zhǔn)測量直流電壓的連接

連接導(dǎo)線

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

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6.2.3.2a)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、JT、SB、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/。

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

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3a)、(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Pt100Cu50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

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。

連接導(dǎo)線

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 /RB7

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。

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URXURN,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、EJ、TS、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/。

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

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 10712000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。

1 標(biāo)準(zhǔn)器各參數(shù)zui大允許誤差

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)(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

熱電阻Pt100

mV

mA

Ω

熱電偶K

熱電阻Pt100

不確定度來源

測量重復(fù)性(n =10

u1= s

0.0020 mV

00004 mA

0.004Ω

0.0

0.00

0.0005 mV

0.0005mA

0.0007Ω

0.024

0.001

分辨率

x2

0001 mV

00001 mA

0.01Ω

0001 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Uk=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。

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