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JJF 1178-2007

基本信息

标准号: JJF 1178-2007

中文名称:用于标准铂电阻温度计的固定点装置校准规范

标准类别:国家计量标准(JJ)

英文名称:Calibration Specification of Fixed-Point Devices for Standard Platinum Resistance Thermometer

标准状态:现行

发布日期:2007-06-14

实施日期:2007-09-14

出版语种:简体中文

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相关标签: 用于 温度计 装置 校准 规范

标准分类号

标准ICS号:计量学和测量、物理现象>>17.200热力学和温度测量

中标分类号:综合>>计量>>A54热学计量

关联标准

出版信息

出版社:中国计量出版社

页数:18

标准价格:20.0 元

出版日期:2007-09-14

相关单位信息

发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

标准简介

JJF 1178-2007 用于标准铂电阻温度计的固定点装置校准规范 JJF1178-2007 标准下载解压密码:www.bzxz.net
本规范适用于-189.3442℃~961.78℃范围中用于分度高温铂电阻温度计及标准铂电阻温度计的固定点装置的校准。

1990《国际温标宣贯手册》
JJG160-1992《标准铂电阻温度计检定规程》
JJG716-1991《0℃~419.527℃工作基准铂电阻温度计检定规程》
JJG859-1994《标准长杆铂电阻温度计检定规程》
JJG985-2004《高温铂电阻温度计工作基准装置检定规程》
使用本规范时,应注意所有上述引用文献的现行有效版本 。

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标准内容

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1178—2007
用于标准铂电阻温度计的
固定点装置校准规范
Calibration Specification of Fixed-Point Devices forStandard Platinum Resistance Thermometer2007-06-14发布
2007-09-14实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1178—2007
用于标准铂电阻温度计的固定点装置校准规范
Calibration Specification of Fixed-Point Devices forStandard Platinum Resistance ThermometerJJF1178—2007
本规范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9月14日起实施。
归口单位:全国温度计量技术委员会主要起草单位:中国计量科学研究院参加起草单位:美国福禄克公司北京国电迪扬电气设备有限公司昆明大方自动控制科技有限责任公司本规范委托全国温度计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:
JJF1178—2007
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)
金志军(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)
肖拥军(北京国电迪扬电气设备有限公司)李福洪(昆明大方自动控制科技有限责任公司)1
范围·
引用文献,
JJF1178—2007
各定义固定点的温度值及W.(t)值3.2
温度值的定义及内插方法
符号说明·
计量特性
固定点复现装置
金属凝固点装置的温场要求·
定义固定点温坪的要求
固定点装置的复现性…
固定点装置复现要求
校准条件
5.1环境要求·
标准器
电测设备
6校准项目和校准方法:
校准项目·
校准方法
数据处理·
校准结果的表达··
校准信息
校准数据
7.3证书内容
7.4证书结论
8复校时间间隔·
附录A校准证书(背面)格式
附录B基准铝凝固点不确定度评定录
(1)
(1)
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(2)
(2)
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(3)
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(4)
(4)
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(5)
(7)
(8)
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(8)
(9)
1范围
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用于标准铂电阻温度计的固定点装置校准规范本规范适用于一189.3442℃~961.78℃范围中用于分度高温铂电阻温度计及标准铂电阻温度计的固定点装置的校准。(以下简称固定点装置)(高温铂电阻温度计及标准铂电阻温度计简称铂电阻温度计)2引用文献
《1990年国际温标宣贯手册》(中国计量出版社,1990)JJG160一1992《标准铂电阻温度计检定规程》JJG716一1991《0℃~419.527℃工作基准铂电阻温度计检定规程》JJG859一1994《标准长杆铂电阻温度计检定规程》JJG985一2004《高温铂电阻温度计工作基准装置检定规程》注:使用本规范时,应注意所有上述引用文献的现行有效版本。3概述
定义固定点是国际温标中所规定的可复现的平衡温度。ITS一90在一189.3442℃~961.78℃温度范围共有九个定义固定点,分别为:银凝固点、铝凝固点、锌凝固点、锡凝固点、铟凝固点五个凝固点,水三相点、汞三相点、氩三相点三个三相点以及镓熔点。三相点是指单组分(一种纯物质)中三个相在平衡共存时的温度。熔点与凝固点均定义为在标准大气压(101.325kPa)下纯物质的固相与液相两相平衡温度。
固定点容器是指装有可实现温标定义固定点温度的高纯物质的容器。固定点中金属的纯度要求不低于99.9999%(按质量)。水三相点瓶中的水应采用按ITS一90国际温标要求的纯水,而氩三相点采用的氩气不得低于99.999%(按质量)。定义固定点装置是铂电阻温度计分度的装置。定义固定点装置包括固定点容器、定点炉、恒温槽。3.1各定义固定点的温度值及W.(t)值各定义固定点的温度值及W.(t)值见表1。1
固定点
银凝固点
铝凝固点
锌凝固点
锡凝固点
钢凝固点
镓熔点
水三相点
汞三相点
氩三相点
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表1定义固定点的温度值及W.(tgo)值温
tgo/℃
—38.8344
温度值的定义及内插方法
4.28642053
3.37600860
2.56891730
1.892797 68
1.60980185
1.11813889
1.00000000
0.84414211
0.21585975
1990年国际温标(ITS一90)规定在一189.3442℃~961.78℃温区内的温度值由在一组规定的定义固定点分度的铂电阻温度计确定,温度值由下式确定:
W(t) =R(t)/R(0. 01℃)
式中:W(t)-
符号说明
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。
Rtp为铂电阻温度计在水三相点(0.01℃)的电阻值;WA为铂电阻温度计在银凝固点(961.78℃)的电阻值RA与Rt的比值;WA为铂电阻温度计在铝凝固点(660.323℃)的电阻值RA与Rtp的比值;Wz为铂电阻温度计在锌凝固点(419.527℃)的电阻值Rz与Rt的比值;Wsn为铂电阻温度计在锡凝固点(231.928℃)的电阻值Rsn与Rtp的比值;Win为铂电阻温度计在钢凝固点(156.5985℃)的电阻值Rl与Rt的比值:W(100℃)为铂电阻温度计在100℃的电阻值R(100℃)与Rt的比值;WGa为铂电阻温度计在傢熔点(29.7646℃)的电阻值RGa与Rt的比值:WHg为铂电阻温度计在汞三相点(一38.8344℃)的电阻值RH与R的比值;WA为铂电阻温度计在氩三相点(一189.3442℃)的电阻值RAr与Rt的比值。4计量特性
固定点复现装置
各种固定点复现装置包括:水三相点容器及保温装置,镓熔点装置,钢凝固点装置,锡凝固点装置,锌凝固点装置,铝凝固点装置,银凝固点装置,汞三相点装置及氩2
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三相点装置。均应满足复现过程要求。4.2金属凝固点装置的温场要求
4.2.1金属凝固点装置包括固定点容器和定点炉。在首次使用、每使用两年以及修理后使用时,需对其容器内垂直温场进行检查。垂直温场应在比凝固点温度高1.5℃~3℃时的稳定状态下测量。从固定点容器中心管底部起150mm(用于二等的小固定点炉为120mm)范围内最大温差要求小于或等于表2规定。表2定点炉容器内最大温差
定点炉
工作基准
等标准
4.2.2镓、水、汞、氩四个定义固定点装置不做温场检查。4.3定义固定点温坪的要求
应按校准周期对各个固定点装置温坪的温度变化进行检查。在温坪开始到结束的过程中始终用一支铂电阻温度计测量,记录温坪曲线。当铂电阻温度计的测量值的变化小于(或大于)0.5mK/10min时可视为温坪开始(或结束),整个温坪的15%~85%之间的温度变化值要求小于或等于表3规定。表3固定点温坪曲线的温度变化要求固定点
银凝固点
铝凝固点
锌凝固点
锡凝固点
钢凝固点
汞三相点
氩三相点
固定点装置的复现性
工作基准装置的凝固点
温坪曲线的温度变化
等标准装置的凝固点
温坪曲线的温度变化
新建及更换的固定点整套装置应进行复现性试验。每个点用不少于6次的复现结果的标准偏差按式(2)计算,其值换算成温度要求小于或等于表4的规定。s(r)
式中:
单次复现结果;
多次复现结果的平均值:
复现次数。
(r; )2 /(n—1)
固定点
银凝固点
铝凝固点
锌凝固点
锡凝固点
铟凝固点
水三相点
汞三相点
氩三相点
固定点装置复现要求
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表4固定点的复现性要求
工作基准装置
一等标准装置
固定点装置的复现应按铂电阻温度计的检定周期用三支铂电阻温度计每两年进行复现,也可进行比对。作为标准器的铂电阻温度计在固定点的复现值与其上级单位检定结果差值换算为温度差值要求小于或等于表5所规定的数值。表5
工作基准装置
等标准装置
校准条件
5.1环境要求
温度计在配套固定点的复现值与上级检定结果的差值要求WAg
5.1.1环境条件:环境温度(20士5)℃,相对湿度15%~80%。5.1.2室内要有冷却水通道及接地电阻小于0.52的屏蔽地线。5.2标准器
校准各固定点装置所使用的标准器其指标应符合标准铂电阻温度计的检定规程要求,并检定合格的三支铂电阻温度计。5.3电测设备
测量铂电阻温度计的电测设备为测温电桥,配工作基准装置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2×10-6。配一等标准的测温电桥要求不大于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。6
校准项目和校准方法
校准项目
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校准项目(应根据所建标的分温区选择固定点)的内容见表6。表6校准项目内容
工作基准装置
一等标准装置
注:“十”为应校项目。
6.2校准方法
校准顺序为Rtp→R,→Rtp。每个温坪用三支铂电阻温度计,在至少两个温坪上取值,然后取每支铂电阻温度计两个温坪的平均值作最后的校准结果。任何固定点的W.值确定均采用W,=R,/Rtp,其中Rtp是固定点t前后两次的Rtp平均值。固定点复现后的数据处理均见6.3。6.2.1Rtp的复现
(1)水三相点瓶冻制
水三相点瓶冻制前,应放在冰槽中预冷1h~2h,然后用无水乙醇将温度计阱冲洗干净,向阱中不断地加人液氮或干冰,从阱底部开始逐步分层冻制到液面使阱周围冻结成一层厚度约10mm的均匀冰套,要随时防止液面冻结。将稍高于0℃的水倒人阱中,使冰套内融可自由转动,将水从阱中完全排出,换入预冷好的水后保持在冰槽中。(2)水三相点瓶的使用与测量
水三相点瓶冻制后应保持24h再使用,使用时应保持冰套能自由转动,铂电阻温度计应在预冷后再插人水三相点瓶中。当铂电阻温度计达到热平衡后,开始读数。首先读取铂电阻温度计在规定测量电流的数值,然后测量自热效应,再读取铂电阻温度计在规定测量电流的数值。取测自热效应前后两次Rtp的平均值Rtp。按6.3修正后作为铂电阻温度计在水三相点的电阻值Rtp。6.2.2WAg、WA的复现
WAg、WAi的复现可采用如下方法: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的温度变化,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升始回升时,立即取出铂电阻温度计,插入一支清洗好、常温的石英管诱导1min。然后将清洗好的温度计插入固定点炉中,同时将炉温控制在比凝固点约低1℃的温度上。铂电阻温度计达到热平衡后,开始读数。首先读取铂电阻温度计在规定测量电流的数值,然后测量自热效应,再读取铂电阻温度计在规定测量电流的数值,前后读数的差值要求小于或等于0.4mK,取其平均值RAg、RAl。按6.3修正后作为温度计在银凝固点及铝凝固点的电阻值RAg、RAl。第二、第三支复现的铂电阻温度计在插人前须进行700℃(或650℃)预热。分度完后的温度计要立即插回700℃(或650℃)的退火炉中进行2h(或1.5h)的退火处理,退火5
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后的温度计在退火炉中随炉温降到420℃以下方可取出。RAg、RAi测量完毕并退火后的铂电阻温度计,应立即测量Rtp值。6.2.3Wzn、Win的复现
Wzn、Win的复现可采用如下方法: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℃,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,立即取出监视铂电阻温度计,插人一支常温的石英管诱导1min后取出。同时将炉温控制并保持在比凝固点低约1℃的温度上。当插人的铂电阻温度计达到热平衡后,开始读数。首先读取铂电阻温度计通过规定电流的数值,然后测量自热效应,再读取铂电阻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要求小于或等于0.3mK,取其平均值Rzn、Rin。按6.3修正后作为在锌凝固点、钢凝固点的电阻值Rzn、Rin。
Rzn、Rin测量完毕后的铂电阻温度计,应立即测量Rtp。第二、第三支被复现的铂电阻温度计在插入前须进行420℃(或156℃)预热。6.2.4Wsn的复现
Wsn的复现可采用如下方法: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0.1o℃/min~0.15℃/min的速率降温。当监视的铂电阻温度计其数值低于锡凝固点数值时,可取出铂电阻温度计,将室温下的不锈钢棒插入容器,并同时接通容器均热块的通气管,吹入惰性气体或干燥空气(压缩空气)使锡迅速冷却。1.5min2min后取出不锈钢棒后再插入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,取出铂电阻温度计,将铂电阻温度计插入锡凝固点炉中,同时快速将固定点炉的炉温控制并保持在比凝固点低约1℃的温度上。铂电阻温度计达到热平衡后,开始读数。首先读取温度计在规定测量电流的数值,然后测量自热效应,再读取铂电阻温度计在规定测量电流的数值,前后读数的差值要求小于或等于0.3mK,取其平均值Rsn。按6.3修正后作为温度计在锡凝固点的电阻值Rsn。
Rsn测量完毕后的铂电阻温度计,应立即测量Rtp。第二、第三支被复现的铂电阻温度计在插入前须进行231℃预热。6.2.5WGa的复现
镓熔点容器内的金属在使用前应使其处于固态,使用时将容器放入可控温的复现装置(可以是十体炉或液体槽)中,将其温度控制并保持在比熔化点温度高1.5℃~3℃范围内,将铂电阻温度计插入其中,当铂电阻温度计到达温坪并平衡后,首先读取铂电阻温度计在规定测量电流的数值,然后测量自热效应,再读取铂电阻温度计在规定测量电流的数值,前后读数的差值要求小于或等于0.3mK,取其平均值RGa。按6.3修正后作为铂电阻温度计在镓熔点的电阻值RGa。6
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RGa测量完毕后的铂电阻温度计,应立即测量Rtp。6.2.6WH的复现
把汞三相点容器放人低温槽内,插入被复现铂电阻温度计。降低温槽内温度至一46℃,使容器中的汞自然冷却。当确认汞完全凝固并出现过冷(约低于汞三相点温度7℃)后,将恒温槽的温度回升至一37℃,并控制在此温度附近,使汞缓慢熔化。监测铂电阻温度计电阻变化,当温坪出现后,即开始测量其电阻。如果在不少于10min内数个读数的最大差值换算为温度值要求小于或等于0.2mK,则取数个读数的平均值RHg。按6.3修正后作为铂电阻温度计在汞三相点的电阻值RHg。RH测量完毕后的铂电阻温度计,应立即测量Rtp。6.2.7WAr的复现
将液氮注人杜瓦瓶中,使氩三相点容器逐渐全部浸泡在液氮中,以保证氩全部冷凝。插人被检温度计,观测温度计的电阻变化,当确认氩全部凝固后,将杜瓦瓶注满液氮。增加液氮的蒸气压(或用脉冲加热法),将温度控制在高于氩三相点(0.3~0.5)℃范围内,使固态氩逐渐融化,当温坪出现后(10min内温度变化小于0.2mK)即可进行测量,即开始测量其电阻。如果在不少于10min内数个读数的最大差值换算为温度值要求小于或等于0.2mK,取数个读数的平均值RAr。按6.3修正后作为铂电阻温度计在氩三相点的电阻值RAr。
RAr测量完毕后的铂电阻温度计,应立即测量Rtp。6.3数据处理
6.3.1温度值
在各固定点测得的W,值与上级单位检定的三支铂电阻温度计证书上的W,值相减再由dw/dt求得其温度值。
各固定点的dW/dt值见表7。
表7各固定点的dW/dt值
dW/dt(1X10-6)
水三相点的测量结果与上级单位证书给出值的差值由Rt求得,一般Rtp为252约0.12/℃。Rtp为2.52及Rtp为0.252的依此类推。6.3.2数据修正
铂电阻温度计在各固定点的测量值应进行静压、自热、电桥所配标准电阻的温度修正。如果金属固定点容器在凝固点温度充人的氩气压力与标准大气压差值的绝对值小于2.OkPa,对凝固点温度的影响可忽略不计,可不作气压修正,否则需要进气压修正。6.3.3静压修正
Rtp,RAg,RAl,Rzn,Rsn,Rin,RGa,RHg,RAr的静压修正后的电阻值为Rp=Rtp×(1+2.91×10-8cm-1×ltp)(3)
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