JJG 160-2007
标准分类号
标准ICS号:计量学和测量、物理现象>>热力学和温度测量>>17.200.10热、量热学
中标分类号:综合>>计量>>A54热学计量
出版信息
出版社:中国计量出版社
书号:155026·J-2264
页数:35
标准价格:18.0 元
出版日期:2007-12-14
相关单位信息
起草人:王玉兰、武荷莲、邱萍、张哲等
起草单位:中国计量科学研究院、美国福禄克公司等
归口单位:全国温度计量技术委员会
发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
主管部门:全国温度计量技术委员会
标准简介
JJG 160-2007 标准铂电阻温度计检定规程 JJG160-2007 标准下载解压密码:www.bzxz.net
本规程适用于-189.344 2℃~660.323℃(或各分温区)工作基准、一等和二等标准铂电阻温度计的首次检定和后续检定。
1 范围 (1)
2 概述 (1)
2.1 温度值的定义及内插方法 (1)
2.2 符号说明 (2)
3 计量性能要求 (2)
3.1 电阻特性 (2)
3.2 技术条件 (2)
4 通用技术要求 (4)
4.1 外观尺寸 (4)
4.2 结构 (4)
5 计量器具控制 (4)
5.1 检定条件 (4)
5.2 检定项目 (5)
5.3 检定方法 (5)
5.4 计算公式 (11)
5.5 检定结果的处理 (13)
5.6 检定周期 (13)
附录A 检定证书(背面)格式 (14)
附录B 检定结果通知书(背面)格式 (15)
附录C 参考函数Wr(t)的系数数值表 (16)
附录D 计算W (100℃)公式中系数K 的数值表 (17)
附录E (-189.3442~0.01)℃温区内参考函数表 (19)
附录F (0~660.323)℃温区内参考函数表 (22)
标准内容
中华人民共和国国家计量检定规程JJG160-2007
标准铂电阻温度计
Standard Platinum Resistance Thermometer2007-06-14发布
2007-12-14实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJG1602007
标准铂电阻温度计
检定规程
Verification Regulation of
Standard Platinum Resistance ThermometerJJG1602007
代替JJG160—1992
JJG716—1991
JJG859—1994
本规程经国家质量监督检验检疫总局2007年6月14日批准,并自2007年12月14日起实施。
归口单位:全国温度计量技术委员会起草单位:中国计量科学研究院美国福禄克公司
北京康斯特科技发展有限责任公司昆明大方自动控制科技有限责任公司北京国电迪扬电气设备有限公司本规程由全国温度计量技术委员会解释本规程起草人:
JJG160--2007
品服电静动
王玉兰(中国计量科学研究院)武荷莲(中国计量科学研究院)邱萍(中国计量科学研究院)
张哲(中国计量科学研究院)
冯玉玲(中国计量科学研究院)本规范参加起草人:
李大中(美国福禄克公司)
姜维利(北京康斯特科技发展有限责任公司)李福洪(昆明大方自动控制科技有限责任公司)肖拥军(北京国电迪扬电气设备有限公司)恒公日责制有具科制浦中有
国公国志博自代大理
国公伦电中国店
范围·
2概述…·
2.1温度值的定义及内插方法
2.2符号说明
3计量性能要求
3.1电阻特性·
3.2技术条件.。
4通用技术要求
4.1外观尺寸.
结构·
5计量器具控制
5.1检定条件·.
检定项目
检定方法
计算公式·
检定结果的处理·
5.6检定周期
附录A
附录B
附录C
附录D
附录E
附录F
检定证书(背面)格式
JJG160—2007
检定结果通知书(背面)格式
参考函数W(t)的系数数值表
计算W(100℃)公式中系数K的数值表(-189.34420.01)℃温区内参考函数表(0~660.323)℃温区内参考函数表(1)
(4)
1范围
JJG160-—2007
标准铂电阻温度计检定规程
本规程适用于-189.3442℃~660.323℃(或各分温区)工作基准、一等和二等标准铂电阻温度计的首次检定和后续检定。2概述
标准铂电阻温度计是根据金属铂丝的电阻随温度单值变化的特性来测温的一种标准仪器。
标准铂电阻温度计的用途为:国家基准铂电阻温度计为工作基准铂电阻温度计检定装置的标准器:工作基准铂电阻温度计为一等标准铂电阻温度计检定装置的标准器:等标准铂电阻温度计为二等标准铂电阻温度计检定装置的标准器:标准铂电阻温度计可直接用于测量,还可作为各种比较测量的标准器。2.1温度值的定义及内插方法
1990年国际温标(ITS90)规定在-189.3442℃~660.323℃温区内的温度值由在一组规定的定义固定点分度的标准铂电阻温度计确定,定义固定点包括铝凝固点、锌凝固点、锡凝固点、钢凝固点、镓熔点、汞三相点、氩三相点及水三相点装置,并使用规定的参考函数和偏差函数内插计算定义固定点之间的温度值。温度值由下式确定:
W()=R(t)/R(0.01C)
式中,W(t)为标准铂电阻温度计在温度t的电阻值与水三相点温度(0.01℃)的电阻值的比值。
在0℃~660.323℃温区的参考函数定义为W.(t)=C,+
CC[(/C-481)/481]
式(3)为式(2)的逆函数,它在0.13mK之内与式(2)相一致:t/℃=D。+D,([W(t)-2.64]/1.64](2)
式中,t为温度值;W()为参考函数,在0℃~660.323℃温区内参考函数W.(t)的数值表见附录F;常数Cn,C.,Do,D,在附录C列出。在0℃~660.323℃温区的偏差函数为△W(t) = W() - W(t) = a[W(t) -1] + b[W(t) -1)2 + c[W() - 173(4)式中,a,b,c为系数,系数a,6,c是由标准铂电阻温度计在水三相点、锡凝固点、锌凝固点和铝凝固点温度的测量求得的W值与对应的参考函数的偏差求得。JJG160—2007
在83.8058K~273.16K-189.3442℃~0.01℃)温区的参考函数为InlW(T)l=A+
A[In(Too/273.16K)+1.5]/1.5]
式(6)为式(5)的逆函数,它在0.13mK之内与式(5)相一致:B.[W.(To)o -0.65)
Too/273.16K=B+
在83.8058K~273.16K(-189.3442℃~0.01C)温区的偏差函数为(5)
AW(t) = W(T) - W.(T) = a[W(T) -1) + 6[W(T) -1JInW(I)(7)
式中,系数α,b由温度计在水三相点、氩三相点和汞三相点上的测量值求得。在-200℃~0℃温区内偏差函数为附录E,参考函数的系数表见附录C。2.2符号说明
R,为标准铂电阻温度计在水三相点(0.01℃)的电阻值:W为标准铂电阻温度计在铝凝固点(660.323℃)的电阻值RA与R,的比值;W为标准铂电阻温度计在锌凝固点(419.527℃)的电阻值Rz和R,的比值:Ws为标准铂电阻温度计在锡凝固点(231.928℃)的电阻值Rs与R的比值;W.为标准铂电阻温度计在钢凝固点(156.5985℃)的电阻值R.与R,的比值;W为标准铂电阻温度计在傢熔点(29.7646℃)的电阻值RG与R的比值;W为标准铂电阻温度计在汞三相点(-38.8344℃)的电阻值R与R,的比值:W,为标准铂电阻温度计在氩三相点(-189.3442℃)的电阻值R与R,的比值。3计量性能要求
标准铂电阻温度计(以下简称温度计)。3.1电阻特性
温度计在水三相点温度(0.01℃)时的标称电阻值R,应为25Q或1002,R分别满足25Q±12、1002±22的要求,其他名义值的温度计可参照执行。3.2技术条件
3.2.1感温元件
温度计的感温元件必须满足下列两个条件之一:Wc≥1.11807
W≤0.844235
3.2.2稳定性
3.2.2.1首次检定的温度计应先在不同温区要求的上限温度退火,一般使用在600℃以上的温度计在660℃退火4h,而使用在600C以下的温度计在600℃退火4h后,测量R.及上限固定点的R,,再求出W,然后在660℃或600℃退火100h后,再测量R,及W,退火前后测量值之差的绝对值换算为温度差值应不超过表1规定的数值。稳定性2
考核完以后,进行分温区检定。JJG160—2007
首次检定温度计的稳定性要求
工作基准
首次检定温度计的稳定性要求
一等标准
SOHONT
二等标准
温度计在各固定点次分度及相邻周期检表结果的稳定性要求。mk
不同使用范围及不同结构的温度计在所要求的上限温年退火2h后,在各个固定点之差的绝对值损算成温度值应不超过表2规定的数温度上连续复现两?
次复现结果
次测量的R
值。在检定过程中
2规定的数值。
大差值的绝对值:
间的最
使用中温度计的稳定性要求
各固定点分度多次的差征
非基准
换成温度值应不超过表
吉果的差值
两相邻周期
工作基准
温度计在各个固定然的检定结果与上一周期的检定结果之值应不超过表 2 规定的要低 CHINA换算成温度
之差的绝对值,
METROLOGY
3.2.3热电性能
3.2.3.1自热效应:在水三相点温度测量的自热效应换算成温度值应不超过表3的规定。表3
自热效应/mK
热电势/μV
工作基准
自热效应及热电势
一等标准
二等标准
3.2.3.2热电势:温度计在上限凝固点时温度计任意两引线间的热电势应不超过表3的规定。
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3.2.3.3绝缘电阻:温度计在环境温度下手柄的金属外壳和引线之间的电阻不应小于200M0。
4通用技术要求
4.1外观尺寸
4.1.1温度计应标有制造厂的铭牌标志、出厂编号。温度计及其感温元件的支撑骨架应完整无裂痕,保护管内不应有任何碎片,各部件之间应固定牢固。4.1.2使用在600℃以上的温度计其外护管的长度为510mm±10mm,使用在600℃以下的温度计其外护管的长度为470mm主10mm,其外径均小于6mm~7.5mm,管的外壁需进行以抑制热辐射的处理。感温元件应位于保护管顶端起60mm范围内(特殊要求的温度允许直径与长度有所改变)。4.1.3温度计外套应干净,无油污或其他附着物4.2结构
4.2.1温度计感温元件应采用无应力结构,温度变化时感温元件的铂丝应能自由地膨胀和收缩。
4.2.2温度计为四端电阻器,即从感温元件两端各引出两根引线,外引线末端应焊接紫铜接线片。
4.2.3温度计的外护管应密封,管内应充含有氧气的干燥空气。外护管不得有破损、划痕及析晶。
5计量器具控制
计量器具控制包括对温度计的首次检定和后续检定。5.1检定条件
5.1.1环境条件
环境温度(20±5)℃,相对湿度15%~80%。室内要有冷却水通道及接地电阻小于0.5Q的屏蔽地线5.1.2计量标准
检定工作基准铂电阻温度计的标准器为温度基准装置。基准装置包括定义固定点装置和国家基准铂电阻温度计。
检定一等标准铂电阻温度计的标准器为工作基准装置。工作基准装置包括定义固定点装置、液体比较槽和工作基准温度计三支检定二等标准铂电阻温度计的标准器为一等标准装置。一等标准装置包括定义固定点装置、液体比较槽和一等标准温度计三支。5.1.3检定设备
5.1.3.1固定点装置
固定点装置有铝、锌、锡、铟凝固点装置,熔点装置,汞、氩、水三相点装置,共八个。
比较检定装置
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比较检定装置有水沸点及液氮比较装置。5.1.4配套设备
5.1.4.1电阻测量仪器。测量温度计的电测设备为测温电桥,检定工作基准的测温电桥要求在引用修正值后测量电阻值的相对误差不大于8×10-7,检定一等标准的测温电桥的相对误差要求不大于2×10-。检定二等标准的测温电桥的相对误差要求不大于1×10-5。如需配用标准电阻,其标准电阻的环境温度应满足准确度要求。允许使用技术指标不低于此要求的其他电测设备。5.1.4.2退火炉装置。退火炉的使用范围为200℃~700℃。炉温稳定时对名义设定点的偏离及波动应在土10℃以内。在放置感温元件处的60mm范围内,垂直温场最大温差应不超过1℃。
5.1.4.3四端转换开关,其杂散热电势不应大于0.4mV。5.1.4.4可测量0.1uV的低电势直流电位差计或数字电压表5.1.4.5500V的绝缘电阻表
5.2检定项目
检定项目见表4。
表4检定项目一览表
检定项目
外观检查
首次检定稳定性
检定前退火
Wsr,w(100)
WA(液氮比较法)
自热效应
热电势
绝缘电阻
首次检定
后续检定
注:1“+”表示应检项目;“_”表示可不检项目。2温度计无相邻周期数据按首次检定要求进行检定。5.3检定方法
5.3.1外观检查
检查温度计的外观,应符合本规程4.1及4.2的规定。备注
1.按送检的温区范围
选择固定点进行检定
2.二等标准温度计允
许使用水沸点
3.一二等标准温度
计允许使用氮沸点比较
法代替氩三相点
5.3.2工作电流
温度计工作电流为1mA。
5.3.3绝缘电阻测量
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环境温度在15℃~30℃之间,相对湿度不应超过80%时,用兆欧表测量温度计手柄的金属外壳和引线之间的电阻,其值不应小于200MQ5.3.4温度计的清洗
经外观检查合格的温度计,在退火前及铝凝固点检定前应用无水乙醇将温度计保护SNONISTEN
管擦洗干净,擦洗过的温度计不应用手或女他物品触及其保护管表面,以防止在高温下析品。
5.3.5首次检定温度计的稳定性验查首次检定温度计必须先进行稳定性检查。在660℃或600退火4h后随炉温降至420℃以下,取出温度计测量R,和上限降至420℃以下取出
置Re,再在
1005退火前后的
660℃或600℃进行
如果超过表1规定的数值,则须再重660c
然后在660C或600退火100h后随炉温600℃
退火100hR,温度计在
最大差值换算成温度应不超适1规定的数值,火过程和测量R,但总退火时间应不超过量W,两次测量的W的差直的绝对值换算成温夏差值应不超过350h。Rm合格后
表1规定的数值
5.3.6后续检定
使用在600℃以
400℃以下要求有
同情况退火
温度计进行固定点分度
的温度计应根据具
求在660℃退火
不同的使用上限及不同的结构在上限退火2h,如使用在40018
火,使用在
上要求在6000退
450℃退火,使用在温以下的不需遇火。另外,不同护管根据不
5.3.7温度计在客固定点分度多次及箱部周期检定结果的稳定性检查后续检定温度记顺序为首先在660或600C退火4h,然后按分温度区进行从高温到低温度检定,依R,RAR
Reay Rp, Rh Rp
Rp。每支
氩三相点应在不同的温切全分度两次5.3.8测量 Rm
度计在铝
或R(100
Rp,Rm、Rp,
锡、铟凝固点,镇
镓熔点,汞、
三相点叫分度一次)
水三相点瓶冻制后应保持24h再使用,每次使用应检真冰套是否能自由转动,温度计应在预冷管内预冷后再插人水箱N瓶ME限G到热平衡后开始测量,由在检定过程中数次测量经过修正(修正项与修止5.3.22)的R,平均值作为检定结果。数次测量的R,之间的最大差值换算成温度值应不超过表2规定的数值。5.3.9自热效应的测量
对于工作电流调节开关带有×~/2挡的测温电桥先测量工作电流为1mA下的温度计的电阻值,再测量工作电流的/2倍时的电阻值,后者与前者之差为△R,经式(10)计算可得由工作电流引起的自热效应公t,应不超过表3的要求。At=(R/R)/ldW(t)/dt)
式中,dW(t)/dt为在温度t时的W值相对温度的变化率,为简化计算,可用参考6
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函数的dW(t))/dt代替。水三相点的自热效应也可用△R直接估算。可采用其他方法测量自热效应。5.3.10热电势测量
根据温度计上限的要求在铝凝固点或锌凝固点测量温度计的热电势,当温度计达到热平衡后,用可测量0.1V低电势直流电位差计或分辩力不大于0.2mV的数字电压表,直接测量任意两根引线之间的杂散热电势。其值应不超过表3的要求。5.3.11固定点的测量
温度计在各个固定点上分度,不同等级的温度计要求不同。工作基准温度计要求在各个固定点均测量自热效应,而一、二等标准温度计仅在水三相点上测自热效应,在其他固定点上均不必测量。在计算中也不进行此项修正。另外,各个等级的温度计在铝凝固点测量后计算W时其R,要求为测量R前后两次R,的平均值。
工作基准铂电阻温度计均采用固定点前后的R,计算W值。在420℃以下,各固定点上一、二等温度计则仅用定点后的R,计算W值。5.3.12测量WA
测量W可采用如下方法:当固定点容器内的金属熔化后,将炉温控制在比凝固点高1.5℃~3℃的范围内。观察监视用的铂电阻温度计在固定点容器中温度变化,若在10min内温度波动小于0.1℃,即可以0.10℃/min~0.15℃/min的速率降温,当监视铂电阻温度计数值停止下降并开始回升时,立即取出温度计,插入一支用无水乙醇清洗好常温的石英管诱导1min后取出。然后将清洗好待分度的温度计插人固定点炉中,同时将凝固点炉炉温控制在比凝固点约低1C的温度上。温度计达到热平衡后,开始读数。工作基准温度计首先读取在规定测量电流的数值,然后测量自热效应,再读取温度计在规定测量电流的数值,前后读数的差值应不大于0.4mK,则取其平均值R经修正后(修正项及修正方法见5.3.22)作为温度计在铝凝固点的电阻值RA1。一、二等标准铂电阻温度计测量的数个读数的差值应不大于0.6mK。一次温坪可分度2支~3支温度计,但第二、第三支被分度的温度计在插入铝凝固点炉前须在650℃进行预热。分度完后的温度计要马上插入650℃的退火炉中进行1.5h的退火处理,退火后的温度计在退火炉中随炉温降到420℃以下方可取出。R测量完毕并退火后的温度计,应按5.3.8条的方法测量R.值,WA由式(11)计算得到:
WA =RA/ Rtpl
式中:Rp——测量RA前后两次的R,的平均值。(11)
由不在同一次温坪得出的两次W之间的差值的绝对值换算为温度值不应超过表2规定的数值,则取其平均值作为最后检定结果。5.3.13测量Wzm、W
测量W、W可采用如下方法:当固定点容器内的金属样品完全熔化后,将定点炉的炉温控制并保持在比凝固点高1.5℃~3℃的范围内。用一支作监视的铂电阻温度7
JJG160—2007
计插入固定点容器中观察其温度变化,若在10min内温度波动小于0.1C,即可以0.10℃/min~0.15℃/min的速率降温,当监视铂电阻温度计的温度数值停止下降并开始回升时,立即取出监视温度计,插人一支常温的石英管诱导1min后取出。然后将用无水乙醇清洗好待分度的温度计插人凝固点炉中,同时将固定点炉的炉温控制并保持在比凝固点低约1℃的温度上。温度计达到热平衡后,开始读数。工作基准温度计首先读取通过规定电流的数值,然后测量自热效应,再读取温度计通过规定的电流的数值,前后读数的差值换算为温度值应不大于0.3mK,则取其平均值RzmR经修正后(修正项及修正方法见5.3.22)作为在锌凝固点、钢凝固点的电阻值Rzm、Rm。一、二等标准铂电阻温度计测量的数个读数的差值应不大于0.5mK。Rzm、R.测量完毕后,应立即按第5.3.8条的方法测定R。Wzm、Wm分别由式(12)、式(13)计算得到:Wzn=Rzn/Rp2
W=Rin/Rm
式中:R,Rm——测量Rz,R前后两次的R,的平均值。(12)
由不在同一次温坪得出的两次Wzn、W.各自间的差值的绝对值换算为温度值应不超过表2规定的数值。则取其平均值作为最后检定结果。5.3.14测量Wsn
测量W采用如下方法:当固定点容器内的金属锡完全熔化后,将定点炉的温度控制并保持在比凝固点高1.5℃~3℃范围内,用一支监视用的铂电阻温度计插入固定点容器中观察其温度变化,若在10min内温度波动小于0.1℃时,即可使熔锡以0.10℃/min0.15C/min的速率降温。当监视的温度计其数值低于锡凝固点数值时,可取出温度计,将不锈钢棒插人容器,停留1.5min~2min后取出,并同时接通容器均热块的通气管,吹人情性气体或干燥空气(压缩空气)使锡迅速冷却。取出不锈钢棒后再插人监视用的铂电阻温度计,如其电阻值已上升至接近温坪数值,取出温度计,将待分度的温度计插人锡凝固点炉中,同时快速将固定点炉的炉温控制并保持在比凝固点低约1C的温度上。温度计达到热平衡后,开始读数。工作基准温度计首先读取在规定测量电流的数值,然后测量自热效应,再读取温度计在规定测量电流的数值,前后读数的差值应不大于0.3mK,则取其平均值Rs经修正后(修正项及修正方法见5.3.22)作为温度计在锡凝固点的电阻值Rsn。一、二等标准铂电阻温度计测量的数个读数的差值应不大于0.4mK。
Rsm测量完毕后,应立即按第5.3.8条的方法测定Rm,Ws由式(14)计算得到:Wsn=Rsn/Rpt
式中:R一测量Rs前后两次的R的平均值。(14)
由不在同一次温坪得出的两次W之间的差值的绝对值换算为温度值应不超过表2规定的数值。则取其平均值作为Ws.的最后检定结果。5.3.15测量100℃(仅限于检定二等标准温度计)金属沸点装置的各孔间差不应大于1mK。金属水沸点炉达到稳定的沸腾状态后,将被检温度计和标准温度计分别插入水沸点炉中(为了改善热交换条件,插管中应注入8
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