JJF 1098-2003 热电偶、热电阻自动测量系统校准规范.pdf.pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范 J J F 1 0 9 8 - 2 0 0 3 热电偶、热电阻自动测量系统校准规范 C a l i b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n f o r A u t o - me a s u r i n g S y s t e m o f T h e r mo c o u p l e s a n d Re s i s t a n c e T h e r mo me t e r s 2 0 0 3 一0 3一 0 5 发布2 0 0 3 一0 6 一0 1实施 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发布 J J F i
2、 s阳一 洲 阅 3 岌;。.。-夕 热电偶 、热电阻自动测量系统 校准规范d- 一 J J F 1 0 9 8 -2 0 0 3 C a l i b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n f o r A u t o - m e a s u r i n g S y s t e m o f T h e r mo c o u p l e s a n d Re s i s t a n c e Th e r mo me t e r s 、.0. 0.0。 -一一 . 口.0. 0.0。 。 。 . 0. 刀 本规范经国 家质量监督检验检疫总局于2 0 0 3 年0
3、 3 月 0 5日 批准,并自 2 0 0 3 年0 6 月0 1 日 起施行。 归 口 单 位 :全国温度计量技术委员会 主要起草单位 :中国测试技术研究院 中国计量学院 广东省计量科学研究所 本规范委托归口单位负责解释 J J F 1 0 9 8 - 2 0 0 3 本规范主要起草人: 魏寿芳 陈乐 沈正宇 参加起草人: 湛立新 陈式跃 郑钟辉 徐军 甘 良阵 ( 中国测试技术研究院) ( 中国计量学院) ( 广东省计量科学研究所) ( 重庆仪表材料研究所) ( 浙江洞头自 动化仪表厂) ( 西航电子仪器厂) ( 泰安智能仪器仪表厂) ( 浙江洞头电器仪表厂) J J F 1 0 9 8
4、- 2 0 0 3 目录 1 范围 ( 1 ) 2 引用文献 ( 1 ) 3 术语和计量单位 ( 1 3 . 1 标准器 。 。 ( 1 ) 3 . 2 电测仪表 ( 1 ) 3 . 3 恒温装置 。 (1 ) 3 . 4 扫描开关 , 、 、 , 、 , 、 、 , 、 、 、 (1 ) 4 概述 ( 1 ) 4 . 1 系统的组成 ( 1 ) 4 . 2 系统的用途 。 ( 2 ) 5 计量特性 ( 2 ) 5 . 1 系统各主要部件的技术要求 。 ( 2) 5 . 2 专用测量软件的功能要求 ( 2 ) 5 . 3 安全性能 ( 2 ) 5 . 4 计量特性 ( 2 ) 6 校准条件 ,
5、 ( 3 ) 6 . 1 环境条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 3 ) 6 . 2 校准用标准器及配套设备 ( 3 ) 7 校准项 目 和校准方法 ( 4) 7 . 1 校准项 目, , , , 、 、 、 、 ( 4 ) 7 . 2 校准方法 ( 4) 8 校准结果的 表达 (
6、6 ) 9 复校时间间隔 ( 6 ) 附录 A 标准热电偶 自 动测量系统测量结果不确定度评定实例 ( 7) 附录 s 工业热电阻自动测量系统测量结果不确定度评定实例 ( 1 1 ) 附录 C 校准证书封面及内页格式 , ( 1 9 ) J J F 1 0 9 8 - 2 0 0 3 热电偶、热 电阻自动测量系统校准规范 1 范 围 本校准规范适用于 S 型二等标准热电偶 、工作用热电偶和工业热电阻自动测量系统 ( 以下简称系统)的校准。对于 R型、B型标准热电偶测量系统的校准也可参照执行。 2 引用 文献 J J G 7 5 -1 9 9 5 标准铂锗 1 0 一 铂热电偶检定规程 J J
7、G 3 5 1 -1 9 9 6 工作用廉金属热电偶检定规程 J J G 1 4 1 -2 0 0 0 工作用贵金属热电偶检定规程 J J G 2 2 9 -1 9 9 8 工业铂、铜热电阻检定规程 使 用本 规范时 。应 注意使用上述 引用文献的现行有效 版本 。 3 术语和计f单位 3 . 1 标准器 指标准热电偶或标准铂电阻温度计。 3 . 2 电测仪表 指用于测量电信号的测量仪表,如电位差计、数字多用表等。 3 . 3 恒温装置 泛指用于提供恒定温场的设备,如热电偶检定炉或恒温槽等。 3 . 4 扫描开关 指用于切换数据采集通道的装置,又称为多路转换开关或电子扫描器。 4 概 述 4
8、. 1 系统的 组成 热电偶、热电阻自动测量系统的种类很多,它可以是一体化的,也可以是由若干部 件构成的。典型结构如图 1 所示。 多路数据采集 图 1 测量系统的典型结构图 J J F 1 0 9 8 - 2 0 0 3 4 . 2 系统的用途 4 . 2 . 1 标准热电偶自动测量系统 ( 以下简称标准偶系统) ,用于校准二等标准铂锗 1 0 - 铂热电偶; 4 . 2 . 2 工作用热电偶 自动测量系统 ( 以下简称工作偶系统) ,用于校准工作用贵 ( 或 廉)金属热电偶; 4 . 2 . 3 工业用热电阻自动测量系统 ( 以下简称工业阻系统) ,用于校准工业铂、铜热电 阻。 5 计.特
9、性 5 . 1 系统各主要部件的技术要求 5 . 1 . 1 测量系统各部件标志、证书和编号齐全,必须带有系统构成原理图与接线图。 各部件连接线和接插件应有明显标志,数量、长度满足实际工作需求,接插安全可靠。 5 . 1 . 2 系统各主要部件的技术要求应符合相关检定规程或规范所规定的技术指标要求。 5 . 2 专用测量软件的功能要求 5 . 2 . 1 专用测量软件应带有安装程序,有完整的操作使用、维护说明和必要的备份, 可以加密。其名称、版本、序列号 、生产 日 期和制作单位等信息应标识清楚。 5 . 2 . 2 专用测量软件应具备原始测量数据安全记录保存功能;测量数据的采集计算与 检定结
10、果处理及检测报告的出具应符合相关检定规程要求,其原始数据不能进行人工修 改。自动测量系统应能正确判定温度稳定,测量采样数据可靠,并能显示、打印、保存 和查询其校准记录。 5 . 3 安全性能 5 . 3 . 1 系统各部件绝缘电阻、绝缘强度应符合 G B 4 7 9 3 -1 9 9 5电子测量仪器安全要求的 规定。系统电源端子和输人端对外壳的绝缘电阻应不小于2 0 M O . 5 . 3 . 2 在测量过程中由于干扰、断电、部件故障和误操作、病毒及软件冲突等原因引 起死机或不能完成本次测量工作时,应保证检定炉或恒温装置不因失控而被损坏 , 并保 留故障前已有的测量数据。 5 . 4 计量特性
11、 计量特性指标见表 t o 表 1 系统的计.特性 暑 藻 4; r 标准偶 系统 工作偶 系统工业阻系统 扫描开关寄生电势0 . 4 V V 0. 5 p v蕊0 AV V 通道间数据采集差值簇1 1N g 2 p V2 V V或 2 m D 测量重 复性鉴1 . 5 1 . V 鉴3 1 N 1 2 mn J J F 1 0 9 8 -2 0 0 3 表 1( 续 ) 篡洛 标准偶系统工作偶系统工业阻系统 恒温性能 设 定 点 偏 差 不 超 过 士5 恒温0 . 5 C / 6 m in 测量0 . 1 1C / m i n 设 定 点 偏 差 不 超 过 士5 恒温0 . 6 C/ 6
12、 m in 测量0 . 2 9 C / ro i n 设 定 点 偏 差 不 超 过 士2 恒温0 . 0 4 9 0 / 1 0 n u n 测量鉴0 . 0 2 9 0 / m in 测量数据处理结果验证-0 . 5 洲1 P V A级:0 . 4 m f 1 B级:蕊2 n 6O 电测仪表校准要求 在本系统使用段上应按基本量程做调准校准并对工业阻系统应根据校准 的实际使用量程调准校准并符合要求 卜 准 结 果 不 确 定 度 验 叫 不确定度验证结果应符合国家计量检定系统表中相应的规定 校准条件 6 . 1 环境条件 环境温度:( 2 3 土 5 ) 相对湿度: 8 5 % 其他条件:以
13、不影响对系统的正常校准为限。 6 . 2 校准用标准器及配套设备 系统校准用标准器及配套设备见表2 0 表 2 校准用标准器及配套设备 f 洛 标准偶系统工作偶系统工业阻系统 标准器 一等标准铂铭 1 0 - 铂热电偶 一等标准铂锗 1 0 一铂 热电偶 ( 贵金属) 二等标准铂锗 1 0一铂 热电偶 ( 廉金属) 二等标准铂电阻温 度计 试样 ( 经近期检定的) 一等标准铂铭 1 0- 铂热电偶 二等标准铂锗 1 0一铂 热电偶 经校准的 K型热电偶 A级铂热电阻 电测仪表 0 . 0 2 级电测仪表或同 等准确 度的其他电 测设备 ( 分辨 率0 . 1 1 I V 或。 . 1 m a
14、) 纳伏表 绝缘电阻测试仪5 0 0 V兆欧表,准确度 1 0 % 标准模拟信号源 准确度不低于2 x 1 0 - ,分辨率不低于0 . 1 P V I 稳定度优于被测允差的1 1 5 1 1 F 1 0 9 8 - 2 0 0 3 7 校准 项 目和校 准方法 7 . 1 校准项 目 在系统校准前,应对其配置的标准器、电测仪表、恒温装置、参考端恒温器和工业 偶系统用的补偿导线等有计量性能要求的各个组成部件,按相应的检定规程或校准规范 单独检定或校准。其结果应符合 5 . 1 . 2的相关要求,并应具有可溯源到国家基标准的有 效检定或校准证书,然后再对整套系统进行校准。建议校准项 目如表 3
15、所示。 表 3校准项 目 校准项 目 标准偶系统工作偶 系统 工业 阻系统 首次复校首次复校 首次复校 安全性能检查 + 十+ 扫描开关寄生电势 +十+ 通道间数据采集差值 + 测量重复性 + + 恒 温性能 + 测量数据处理结果验证 十+十十 校准结果不确定度验证 +十+ + 注:表内 “ +”为校准项目,“ 一”为可不校准项 目,具体项目可根据用户要求选择使用。 7 . 2 校准方法 7 . 2 . 1 校准前的预处置 校准前应检查系统各主要部件的有效检定或校准证书,并符合 7 . 1 条要求。应按操 作使用维护说明书的要求对系统进行预设置 ,使其处于正常工作状态。校准过程中不允 许对系统
16、进行再调整。 7 . 2 . 2 安全性能检查 a )用 5 0 0 V兆欧表测量系统短接后的电源输人端子、信号输人端子对系统外壳的绝 缘电阻,其结果应满足 5 . 3 . 1 的要求; b )人为设置故障,使系统死机或中断测量 ,其结果应满足5 . 3 . 2的要求。 7 . 2 . 3 扫描开关寄生电势的测试 扫描开关寄生电势用纳伏表测量。其方法是: a )将扫描开关各输人端分别用直径 l m m单芯铜导线短接; b )将扫描开关输出端子用相同铜导线短接后分别接至纳伏表输人端; c ) 2 0 m i n 后 ,对纳伏表清零 ,并剪断扫描开关输出端的短路导线; d )依次切换扫描开关通道进
17、行测量,在每个通道停留 6 0 s ,记录绝对值的最大电 势;扫描开关断电5 m i n 后,重复上述检查,如此反复测量 3次,取各通道 3次测量结 果的最大值为该通道的寄生电势值 ,其结果应符合表 1 的规定。 B F 1 0 9 8 - 2 0 0 3 7 . 2 . 4 通道间数据采集差值的测试 通道间数据采集差值的测试可采用 0 . 0 2级标准信号源输人模拟信号的方法进行。 测试点:标准偶 系统在铜点 ( 1 0 8 4 . 6 2 9 C ) ,工作偶系统在整百度点,工业阻系统在 1 0 0 点附近上进行。其方法是: a )将扫描开关的输人同名端分别用直径 l m m单芯铜导线短接
18、后与信号源相连; b )在纳伏表上分别读取各通道的采样值,反复测量三次,取各通道数据采集结果 的平均值为各通道的数据采集值,计算其中的最大差值为通道间数据采集差值。其结果 应符合表 1 的规定。 7 . 2 . 5 校准结果不确定度验证 校准结果不确定度验证用系统上配置的标准器作标准,表 2中的试样作被校。校准 点:标准偶及工作用贵金属热电偶在锌 ( 4 1 9 . 5 2 7 C) 、铝 ( 6 6 0 . 3 2 3 0 C ) 、铜( 1 0 8 4 . 6 2C )0 点, 工作用廉金属热电偶可在整百度点,工业阻系统在 。 点,1 0 0 点附近上进行。 其方法是 : a )将系统控制
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