JJF(閩)1094-2018CalibrationSpecifi2018-11-05發布2019-02-05實施福建省質量技術監督局發布Electrically-heatedTJJF(閩)1094-2018歸口單位：福建省質量技術監督局主要起草單位：三明市計量所參加起草單位：泉州市計量所廈門市計量檢定測試院常州市金壇大地自動化儀器廠本規范委托起草單位負責解釋楊圖強(三明市計量所)吳家平(泉州市計量所)張永東(三明市計量所)鄭鵬(廈門市計量檢定測試院)陳龍騰(泉州市計量所)萬里釗(常州市金壇大地自動化儀器廠)JJF(閩)1094-2018I 6校準條件 7.1校準項目 9復校時間間隔 附錄C水浴鍋溫度偏差測量結果不確定度評定示例 附錄D水浴鍋溫度波動度測量結果不確定度評定示例 附錄E水浴鍋溫度均勻度測量結果不確定度評定示例 Ⅱ本規范按照JJF1071—2010《國家計量校準規范編寫規則》、JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》為基礎性系列規范進行制定。本規范主要參照GB/T5170.1—2016《電工電子產品環境試驗設備檢驗方法第1部分：總則》和GB/T5170.2《電工電子產品環境試驗設備檢驗方法溫度試驗設備》編制而成。本規范為首次制定。1本規范適用于溫度范圍(0～100)℃電熱恒溫水浴鍋和電熱恒溫水溫箱(以下簡稱水浴鍋)計量性能的校準，其他范圍的類似設備也可參照本規范。2引用文件本規范引用了下列文件：GB/T5170.1—2016電工電子產品環境試驗設備檢驗方法第1部分：總則GB/T5170.2電工電子產品環境試驗設備檢驗方法溫度試驗設備凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規范。3術語和計量單位下列術語和定義適用于本規范。能將規定的溫度性能保持在規定偏差范圍內的那部分空間。工作空間內任意點的溫度變化量達到測試設備本身性能指標要求時的狀態。根據使用或方法要求，要求的水浴鍋目標溫度。穩定狀態下，工作空間各測量點在規定時間內實測最高溫度和最低溫度與標稱溫度的上下偏差，分別稱為溫度上偏差和溫度下偏差。穩定狀態下，在規定的時間間隔內，工作空間任意一點溫度隨時間的變化量。3.6溫度均勻度temperatureuniformity穩定狀態下，工作空間在某一瞬時任意兩點溫度之間的最大差值。24概述5.1溫度偏差應滿足用戶實際使用要求或不超過±1℃。5.2溫度波動度應滿足用戶實際使用要求或不超過±0.5℃。5.3溫度均勻度應滿足用戶實際使用要求或不超過1℃。6校準條件6.1環境條件6.1.1環境溫度：(15～35)℃。6.1.2相對濕度：不大于85%。6.2負載條件6.3測量標準6.3.1溫度傳感器感溫部分應盡量小，在靜態水中的時間常數應小于156.3.2溫度顯示/記錄儀3溫度顯示/記錄儀應滿足以下要求： 通道數：滿足實際布點要求；——測量范圍：(0～100)℃;——最大允許誤差：±0.05℃;——分辨力：不低于0.01℃;——穩定性：0.02℃/30min;——其他：一般應具有PC機通訊接口和軟件，導出測量數據。6.3.3校準時可選用上述測量標準，也可以選用校準不確定度符合要求的測量裝置。7校準項目和校準方法7.1校準項目溫度偏差、溫度波動度、溫度均勻度。7.2外觀檢查用目測的方法進行檢查。水浴鍋的外觀結構應完好，附件、備件齊全；銘牌上應有產品名稱、規格型號、出廠編號、制造廠、電源電壓、控溫范圍；內膽注水后無漏水現象，出口不應有堵塞及滲水現象；指針式或數字式溫控器能正常調節溫度，控溫系統工作正常。7.3校準方法7.3.1校準溫度的選擇校準溫度點一般應選擇設備使用范圍的上限、下限及中間點，也可根據客戶要求選擇實際常用的溫度點。7.3.2傳感器布點位置7.3.2.1有孔結構的水浴鍋傳感器布點位置溫度傳感器置于每個孔對應的工作空間的幾何中心。例如圖1、圖2、圖3、圖4所示。JJF(閩)1094-201847.3.2.2無孔結構的水浴鍋傳感器布點位置在工作空間的幾何中心(5)以及距工作內膽壁不小于各邊邊長1/10的左上、右上、右下、左下四個點為測溫點(1、2、3、4),如圖5所示。亦可根據實際工作區域進行布點。JJF(閩)1094-201857.3.3溫度的校準校準通常在空載狀態下進行。校準前應確認水位正常，按7.3.2.1或7.3.2.2布放溫度傳感器，注意使傳感器有合適的浸沒深度，將水浴鍋的溫度控制器設定到所需校準的溫度，使水浴鍋的溫度示值穩定在標稱溫度上或圍繞著標稱溫度作上下變化的穩定狀態。待穩定10min或水浴鍋使用說明書規定的時間后開始讀數，每2min至少記錄所有測試點的溫度值一次，在30min內共記錄n次(至少15次)。亦可根據用戶校準需求確定時間間隔和記錄數據，并在原始記錄和校準證書中進行說明。當溫度控制無法滿足穩定狀態，或是為了取得較好的校準結果，可以對溫度控制器進行相應的調整，包括設定值、傳感器修正值、控制參數或自整定等，調整應給予記錄并在校準證書中體現。7.4數據處理7.4.1溫度偏差按下列公式計算各測試點i的溫度上偏差和溫度下偏差。timax——測試點i在規定時間內n次測量的最高溫度，℃;timin——測試點i在規定時間內n次測量的最低溫度，℃;tN——校準標稱溫度，℃。度下偏差。7.4.2溫度波動度在7.3.3的n次測量中，計算同一個測試點在n次測量中測得的最高溫度和最低溫度之差(共i個),取最大值者的一半，并冠以“±”號，作為溫度波動度。67.4.3溫度均勻度單孔或只布置一個傳感器的設備，沒有本校準項目。對于多個溫度測試點，在7.3.3的n次測量中，取各個測試點在同一次測量中測得的最高溫度和最低溫度之差(共n個)的平均值作為溫度均勻度。t;max——各測試點在第j次測得的最高溫度，℃;t;min——各測試點在第j次測得的最低溫度，℃;n——測量次數。8校準結果表達經校準的水浴鍋出具校準證書，校準證書至少應包括以下信息：a)標題，如“校準證書”;b)實驗室的名稱和地址；c)實施實驗室活動的地點，包括客戶設施、實驗室固定設施以外的地點；d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數的標識；e)客戶的名稱和聯絡信息；f)所用方法的識別；g)被校對象的描述、明確的標識；h)被校對象的接收日期；i)實施實驗室活動的日期；j)報告的發布日期；k)結果僅與被校準對象有關的聲明；71)結果，適當時，帶有計量單位；n)未經校準實驗室書面批準，不得部分復制校準證書的聲明。校準記錄參考格式見附錄A,校準結果參考格式見附錄B。決定復校的時間，建議復校時間間隔為1年。8附錄A記錄編號樣品型號規格制造廠出廠編號標準器儀器編號證書編號有效期技術依據JJF(閩)××××-××××,電熱恒溫水浴鍋校準規范校準地點溫度：℃相對濕度：%校準日期證書編號校準員核驗員標稱溫度值：溫控器設定值：測試點次數實測溫度值/℃123456781234567899測試點次數實測溫度值/℃12345678——溫度上偏差：溫度下偏差：擴展不確定度(U,k=2):溫度波動度：擴展不確定度(U,k=2):溫度均勻度：擴展不確定度(U,k=2):傳感器布點示意圖附錄B標稱溫度值：溫控器設定值：序號校準項目校準結果(℃)擴展不確定度(U,k=2)(℃)1溫度上偏差2溫度下偏差3溫度波動度4溫度均勻度JJF(閩)1094-2018以單列單孔制電熱恒溫水浴鍋為例，按照圖1布設測量點，采用直接測量法進行測量。評定依據JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》。測量標準：溫濕度試驗設備自動檢定系統，溫度指示分辨力為0.01℃;測量時帶修正值使用，溫度修正值擴展不確定度U=0.06℃,k=2。C.2測量模型timax——測試點i在規定時間內n次測量的最高溫度，℃;timin——測試點i在規定時間內n次測量的最低溫度，℃;tN——校準標稱溫度，℃。由于公式(C.1)和(C.2)含義相似，因此僅以溫度上偏差為例進行不確定度評定。對公式(C.1)timax分量求偏導，得各分量靈敏系數：各分量靈敏系數ck=1,由于分量間互不相關，則溫度上偏差合成標準不確定度方差u2表示為：C.3標準不確定度分量評定JJF(閩)1094-2018影響測量不確定度因素有：測量重復性、測量標準溫度分辨力、測量標準溫度修正值、測量傳感器短期穩定性、電測儀表示值短期穩定性、溫度設定值分辨C.3.1測量重復性引入的標準不確定度u1水浴鍋校準標稱溫度設為50℃,進行重復性測量，共計15組，記錄每組測量的最大值為t?,t?,…,t?5,測量結果如表C.1所示。k(次數)k(次數)k(次數)162738495根據公式(C.3)計算重復性引入的標準不確定度分量。u?——測量重復性引入的標準不確定度；t——測量平均值。測量重復性引入的標準不確定度：u1=0.034℃C.3.2測量標準溫度分辨力引入的標準不確定度u?測量標準溫度分辨力為0.01℃,不確定度區間半寬為0.005℃,按均勻分布處理，則分辨力引入的標準不確定度：C.3.3測量標準溫度修正值引入的標準不確定度u3由測量標準的校準證書可知，其溫度示值的校準結果擴展不確定度JJF(閩)1094-2018U=0.06℃,k=2。則測量標準溫度修正值引入的標準不確定度：C.3.4測量傳感器短期穩定性引入的標準不確定度u?根據經驗，A級鉑電阻在(0～100)℃的短期穩定性優于5mK(0.005℃),不確定度區間半寬為0.0025℃,按均勻分布處理，則測量傳感器短期穩定性引入的標準不確定度：C.3.5電測儀表示值短期穩定性引入的標準不確定度u?電測儀表30min內的穩定性優于0.02℃,不確定度區間半寬為0.01℃,按均勻分布處理，則電測儀表示值短期穩定性引入的標準不確定度：C.3.6溫度設定值分辨力引入的標準不確定度u?對數字設定的溫度控制器，設定值偏差來源于設定值的分辨力。被檢水浴鍋溫度設定值分辨力為0.1℃,不確定度區間半寬為0.05℃,按均勻分布處理，則溫度設定值分辨力引入的標準不確定度：當測量重復性引入的不確定度分量大于被校準儀器的分辨力所引入的不確定分量時，不再考慮分辨力所引入不確定度分量。標準不確定度分量匯總表見表C.2。序號不確定度來源符號12測量標準溫度分辨力345電測儀表示值短期穩定性6溫度設定值分辨力JJF(閩)1094-2018C.4合成標準不確定度的計算合成標準不確定度uc按下式計算：C.5擴展不確定度的確定取包含因子k=2,溫度上偏差的校準結果擴展不確定度為：C.6結果及其不確定度報告水浴鍋溫度上偏差為：△timax=+0.35℃,溫度上偏差的校準結果擴展不確JJF(閩)1094-2018以單列單孔制電熱恒溫水浴鍋為例，按照圖1布設測量點，采用直接測量法進行測量。評定依據JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》。測量標準：溫濕度試驗設備自動檢定系統，溫度指示分辨力為0.01℃;測量時帶修正值使用，溫度修正值擴展不確定度U=0.06℃,k=2;傳感器時間常數為15s。D.2測量模型△t?=±max(t;maxt;)/2△t,——溫度波動度，℃;timax——測試點i在n次測量中的最高溫度，℃;對公式(D.1)各分量求偏導，得到各分量的靈敏系數：設t;max和t;min引入的標準不確定度分量分別為u?和u?,其影響因素有些存在正相關(相互抵消而不考慮),有些不相關，則溫度波動度合成標準不確定度方差u2表示為：u2=u2(tma)+u2(t;m)=u2+D.3標準不確定度分量評定影響timax和timin測量不確定度因素有：測量重復性、測量標準溫度分辨力、測量傳感器時間常數、測量傳感器短期穩定性、電測儀表示值短期穩定性。測量標準溫度修正值對同一個測量位置的最大值和最小值影響是一樣的，可JJF(閩)1094-2018以互相抵消，故評定時可不考慮測量標準溫度修正值引入的不確定度。D.3.1輸入量timax引入的標準不確定度u?D.3.1.1測量重復性引入的標準不確定度u?1水浴鍋校準標稱溫度設為50℃,進行重復性測量，共計15組，記錄每組測量的最大值為t?,t?,…,ti?,測量結果如表D.1所示。k(次數)k(次數)k(次數)162738495根據公式(D.2)計算重復性引入的標準不確定度分量。u?——測量重復性引入的標準不確定度；t——測量平均值。測量重復性引入的標準不確定度：D.3.1.2測量標準溫度分辨力引入的標準不確定度u12測量標準溫度分辨力為0.01℃,不確定度區間半寬為0.005℃,按均勻分布處理，則分辨力引入的標準不確定度：D.3.1.3測量傳感器時間常數引入的標準不確定度u13測量傳感器時間常數為15s,由于時間常數的“濾波”作用，使得timax測量結果比真實溫度偏小、而timin測量結果比真實溫度偏大。與時間常數很小的傳感器同時測量比較，在極限情況下跟蹤偏差小于0.1℃,按均勻分布處理，不確定度區間半寬為0.05℃,則測量傳感器時間常數引入的標準不確定度：D.3.1.4測量傳感器短期穩定性引入的標準不確定度u14根據經驗，A級鉑電阻在(0～100)℃的短期穩定性優于5mK(0.005℃),不確定度區間半寬為0.0025℃,按均勻分布處理，則測量傳感器短期穩定性引D.3.1.5電測儀表示值短期穩定性引入的標準不確定度u15電測儀表30min內的穩定性優于0.02℃,不確定度區間半寬為0.01℃,D.3.2輸入量t;min引入的標準不確定度D.3.2.1測量重復性引入的標準不確定度u?1U?1=0.022℃D.3.2.2測量標準溫度分辨力引入的標準不確定度u?2U?2=0.003℃D.3.2.3測量傳感器時間常數引入的標準不確定度u?3D.3.2.4測量傳感器短期穩定性引入的標準不確定度u?4D.3.2.5電測儀表示值短期穩定性引入的標準不確定度u?5標準不確定度分量匯總表見表D.2。序號不確定度來源符號1輸入量timaxJJF(閩)1094-2018測量標準溫度分辨力電測儀表示值短期穩定性2測量標準溫度分辨力電測儀表示值短期穩定性D.4合成標準不確定度的計算合成標準不確定度uc按下式計算：D.5擴展不確定度的確定取包含因子k=2,溫度波動度的校準結果擴展不確定度為：D.6結果及其不確定度報告水浴鍋溫度波動度為：△t?=±0.23℃,溫度波動度的校準結果擴展不確定JJF(閩)1094-2018以無孔結構的水浴鍋為例，按照圖5布設測量點，采用直接測量法進行測量。評定依據JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》。測量標準：溫濕度試驗設備自動檢定系統，溫度指示分辨力為0.01℃;測量時帶修正值使用，溫度修正值擴展不確定度U=0.06℃,k=2。E.2測量模型△tu——溫度均勻度，℃;tjmax——各測試點在j次測量中的最高溫度，℃;t;min——各測試點在j次測量中的最低溫度，℃;n——測量次數；tmax——n次測量中的n個最大值的平均值，℃;tmin——n次測量中的n個最小值的平均值，℃。對公式(E.1)各分量求偏導，得到各分量的靈敏系數：設tmax和tmin引入的標準不確定度分量分別為u?和u?,其影響因素有些存在正相關(相互抵消而不考慮),有些不相關，則溫度均勻度合成標準不確定度方差u2表示為：E.3標準不確定度分量評定JJF(閩)1094-2018影響tmax和tmin測量不確定度因素有：測量重復性、測量儀器不同通道示值的不一致性、測量標準溫度分辨力、測量標準溫度修正值。E.3.1輸入量tmax引入的標準不確定度u?E.3.1.1測量重復性引入的標準不確定度u?1水浴鍋校準標稱溫