1 任務(wù)來(lái)源
根據(jù)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局國(guó)質(zhì)檢量函 [2015] 146號(hào)文件要求、全國(guó)溫度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)于2015年5月下達(dá)了《83.8058K~1234.93K溫度固定點(diǎn)裝置》國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程的制定任務(wù),由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院負(fù)責(zé)起草,參加起草單位:湖北省計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院、北京市計(jì)量檢測(cè)科學(xué)研究院、中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院、遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院和上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院,七家單位共同參加起草。
2 目的和意義
現(xiàn)行90國(guó)際溫標(biāo)(ITS-90)是以一系列金屬、非金屬高純物質(zhì)在一定壓力下的平衡相變溫度為定義固定點(diǎn),通過(guò)溫度內(nèi)插儀器及內(nèi)插方程實(shí)現(xiàn)溫標(biāo)的傳遞。溫標(biāo)傳遞過(guò)程,定義固定點(diǎn)為溫度量值的源頭。83.8058K~1234.93K范圍溫標(biāo)定義的固定點(diǎn)裝置是采用定點(diǎn)法分度作為內(nèi)插儀器的高溫鉑電阻溫度計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)所必備的基(標(biāo))準(zhǔn)裝置。
隨著計(jì)量技術(shù)的發(fā)展,目前在國(guó)際和國(guó)內(nèi)固定點(diǎn)裝置均得到較為廣泛的運(yùn)用,很大范圍內(nèi)保證了標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)量值溯源的可行性和準(zhǔn)確性。隨著認(rèn)識(shí)的不斷深入,固定點(diǎn)的地位也越來(lái)越得到各級(jí)計(jì)量部門(mén)的重視,開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)檢定的計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)逐年增加。由于固定點(diǎn)的復(fù)現(xiàn)溫度的水平直接關(guān)系到標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的量值水平,現(xiàn)行的JJF 1187-2007《用于鉑電阻溫度計(jì)溫度固定點(diǎn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范》在過(guò)去的十年期間對(duì)溫度固定點(diǎn)起到了一定的規(guī)范作用,但在技術(shù)層面尚存在許多欠妥之處,同時(shí)固定點(diǎn)的地位也表示的不夠明確,未能引起足夠的重視。
本次制定將原溫度固定點(diǎn)裝置的校準(zhǔn)規(guī)范重新進(jìn)行改寫(xiě)和修訂,制定國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程,規(guī)定更符合現(xiàn)階段技術(shù)水平的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)與配套設(shè)備及它們的技術(shù)要求;理順量值傳遞系統(tǒng),明確一些重要概念,并將對(duì)這一特殊型式的計(jì)量器具實(shí)施更嚴(yán)格規(guī)范的技術(shù)管理,更好地實(shí)現(xiàn)溫度量值的準(zhǔn)確和統(tǒng)一。規(guī)程提出明確的術(shù)語(yǔ)、測(cè)量原理、計(jì)量特性等符合目前技術(shù)水平的技術(shù)要求及檢定條件、檢定方法、數(shù)據(jù)修正方法、符合性結(jié)論的判定等內(nèi)容;為溫度固定點(diǎn)裝置的檢定提供新的技術(shù)法規(guī)依據(jù)。
3 規(guī)范內(nèi)容說(shuō)明
3.1引言
按JJF 1002-2010《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫(xiě)規(guī)則》的要求在形式與內(nèi)容的一般性要求方面進(jìn)行編寫(xiě)。包括引言、正文的七個(gè)章節(jié)和附錄部分。
編寫(xiě)主導(dǎo)思想有如下幾個(gè)方面:(1)引入最新的國(guó)際同行的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)術(shù)論文的精髓,如退火時(shí)間及溫度的選取;(2)選擇目前國(guó)際上通行的固定點(diǎn)的評(píng)價(jià)手段和方法,如選擇標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)作為測(cè)量?jī)?nèi)插儀器,結(jié)合我國(guó)目前的實(shí)際合理的水平以及易于操作便捷的手段對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行影響量的嚴(yán)格修正,逐步提升準(zhǔn)確度的評(píng)價(jià)水平;(3)提出較為全面的不確定度的評(píng)價(jià)方法,規(guī)范評(píng)價(jià)結(jié)論的規(guī)范合理性;(4)嘗試將固定點(diǎn)裝置與標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)裝置區(qū)別開(kāi)來(lái),逐步定位兩者的合理關(guān)系。
3.2適用范圍 [1]
“本規(guī)程適用于83.8058K~1234.93K范圍中用于分度高溫鉑電阻溫度計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱溫度計(jì))的溫度固定點(diǎn)裝置(以下簡(jiǎn)稱固定點(diǎn)裝置)的首次檢定、后續(xù)檢定及使用中檢查。”
溫度范圍為83.8058K~1234.93K,涵蓋原校準(zhǔn)規(guī)范的溫度范圍,將固定點(diǎn)裝置范圍實(shí)現(xiàn)覆蓋標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)溫度計(jì)和高溫鉑電阻溫度計(jì)的測(cè)溫范圍,與最新JJF 1022所界定的83.8058K~1234.93K溫度工作基準(zhǔn)裝置范圍一致。
目前的版本未包括對(duì)83.8058K以下固定點(diǎn)裝置的檢定。
3.3引用文件 [2]
由于目前尚無(wú)固定點(diǎn)裝置國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),主要技術(shù)依據(jù)有關(guān)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)程。
JJG 160《標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)》是采用固定點(diǎn)裝置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)分度的技術(shù)依據(jù),同樣可以作為評(píng)價(jià)固定點(diǎn)的量值準(zhǔn)確與否的使用依據(jù)之一,但有別于通常的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的分度,本規(guī)程對(duì)固定點(diǎn)裝置量值測(cè)量,是采用直接或間接比較的方法,利用鉑電阻溫度計(jì)準(zhǔn)確度高的特點(diǎn),同時(shí)盡量減少鉑電阻溫度計(jì)的差異引入的不確定性,客觀反映固定點(diǎn)的溫度復(fù)現(xiàn)的唯一性。省略年號(hào)目的是可將最新的傳遞水平可運(yùn)用到固定點(diǎn)的實(shí)際評(píng)價(jià),保持兩者的技術(shù)先進(jìn)性。
JJF 985-2004《高溫鉑電阻溫度計(jì)工作基準(zhǔn)裝置》是針對(duì)高溫鉑電阻溫度計(jì)的檢定規(guī)程,其中的部分內(nèi)容納入本規(guī)程的測(cè)量范圍,需要保持兩者的一致性和有效性。
3.4術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位 [3]
明確JJF1007-2007所界定的術(shù)語(yǔ)適用于本規(guī)程。為便于理解對(duì)下列術(shù)語(yǔ)進(jìn)行描述:
(1) 固定點(diǎn)裝置[3.1.1]
增加“固定點(diǎn)裝置”的定義,明確具體含義。
固定點(diǎn)裝置 fixed point device
通過(guò)溫度控制實(shí)現(xiàn)定義固定點(diǎn)復(fù)現(xiàn)的裝置,包括固定點(diǎn)容器、固定點(diǎn)爐(或者恒溫槽)
(2)內(nèi)插儀器[3.1.2]
增加“內(nèi)插儀器”的定義,明確具體含義。
內(nèi)插儀器 interpolating instrument
根據(jù)溫標(biāo)定義固定點(diǎn)確定其溫度偏差函數(shù),使用內(nèi)插方程準(zhǔn)確測(cè)量定義固定點(diǎn)之間溫度量值的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)。
(3)浸沒(méi)深度[3.1.3]
為準(zhǔn)確地進(jìn)行靜壓修正,引入“浸沒(méi)深度”定義,明確具體含義。
浸沒(méi)深度 immersion depth?
插入固定點(diǎn)容器的溫度計(jì)感溫元件中間點(diǎn)到固定點(diǎn)容器純物質(zhì)上表面的垂直距離。
(4)計(jì)量單位[3.2]
規(guī)程針對(duì)所測(cè)量的物理量,溫度量確定采用SI國(guó)際單位制單位:K、 mK、℃、Ω、Pa、kPa、m、cm、mm、min、μV為計(jì)量單位。
3.5 概述 [4]
“現(xiàn)行90國(guó)際溫標(biāo)是以一系列金屬及非金屬純物質(zhì)的相平衡溫度為定義固定點(diǎn),通過(guò)內(nèi)插儀器及規(guī)定的參考函數(shù)和偏差函數(shù)實(shí)現(xiàn)溫標(biāo)復(fù)現(xiàn)及傳遞。83.8058K~1234.93K范圍共有九個(gè)定義固定點(diǎn),分別為氬三相點(diǎn)、汞三相點(diǎn)、水三相點(diǎn)、鎵熔點(diǎn)、銦凝固點(diǎn)、錫凝固點(diǎn)、鋅凝固點(diǎn)、鋁凝固點(diǎn)及銀凝固點(diǎn),其內(nèi)插儀器主要包括高溫鉑電阻溫度計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)。”
陳述溫標(biāo)三要素及83.8058K~1234.93K范圍涉及的定義固定點(diǎn)及內(nèi)插儀器。
簡(jiǎn)述固定點(diǎn)的種類,結(jié)構(gòu)、組成和用途。附錄A增加固定點(diǎn)裝置復(fù)現(xiàn)性及溫坪要求
3.6計(jì)量性能要求 [5]
按照編寫(xiě)要求,本規(guī)程通過(guò)[5]和[6]兩章對(duì)原校準(zhǔn)規(guī)范[4]章進(jìn)行改寫(xiě)。“計(jì)量特性要求”[5]包括“固定點(diǎn)裝置復(fù)現(xiàn)多次的差值”[5.1]和“固定點(diǎn)裝置復(fù)現(xiàn)量值” [5.2],保持原校準(zhǔn)規(guī)范 [4.5]條的相關(guān)內(nèi)容,并重新命名和改寫(xiě),將原校準(zhǔn)規(guī)范[4.2] 溫場(chǎng)要求放到新規(guī)程[6]章通用技術(shù)要求里,將原校準(zhǔn)規(guī)范[4.3]及[4.4]放到本規(guī)程的[4.2]。
(1)固定點(diǎn)裝置復(fù)現(xiàn)多次的差值[5.1]
固定點(diǎn)裝置復(fù)現(xiàn)多次差值要求與JJG 160-2007 《標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)》或JJG 985-2004《高溫鉑電阻溫度計(jì)工作基準(zhǔn)裝置》一致。
(2)固定點(diǎn)裝置復(fù)現(xiàn)量值[5.2]
下級(jí)固定點(diǎn)裝置分度溫度計(jì)的結(jié)果與上級(jí)單位分度結(jié)果差值換算為溫度差值絕對(duì)值要求小于等于規(guī)定值,對(duì)首次檢定方法一與其它方法分別給出了不同的指標(biāo)。差值是由上級(jí)單位計(jì)算給出。與原校準(zhǔn)規(guī)范[4.5]條的“復(fù)現(xiàn)要求”一致(除水三相點(diǎn)外),通過(guò)實(shí)驗(yàn)及國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到目前國(guó)內(nèi)各主要的法定技術(shù)機(jī)構(gòu)的各固定點(diǎn)復(fù)現(xiàn)差值。
3.7通用技術(shù)要求 [6]
本規(guī)程的“通用技術(shù)要求”[6]包括“外觀”[6.1]、“裝置參數(shù)”[6.2]與現(xiàn)有規(guī)程基本相同。
(1)外觀 [6.1]
對(duì)固定點(diǎn)裝置整體作了明確要求,對(duì)固定點(diǎn)爐(恒溫槽)及固定點(diǎn)容器分別提出要求。
(2)裝置參數(shù)[6.2]
增加[6.2.1]固定點(diǎn)容器浸沒(méi)深度的檢查要求,不同型式參數(shù)不同,參數(shù)較原規(guī)范[4.2]條相比更加詳細(xì)明確,適合目前國(guó)內(nèi)國(guó)際的通行要求;[6.2.2]垂直溫場(chǎng)增加鎵點(diǎn)要求,其余同原規(guī)范一致;增加[6.2.3]恒溫槽控溫性能及溫場(chǎng)要求,對(duì)裝置較原規(guī)范的要求更加清晰和明確。如:采用酒精及酒精和水的混合物等介質(zhì)的低溫液體槽可用于復(fù)現(xiàn)汞三相點(diǎn)及水三相點(diǎn);氬三相點(diǎn)復(fù)現(xiàn)裝置可采用常熱流及準(zhǔn)絕熱的復(fù)現(xiàn)裝置,通過(guò)液氮制冷的方式實(shí)現(xiàn)低溫;溫度控制器可實(shí)現(xiàn)恒溫能力優(yōu)于0.1℃/10min;升降溫速率可有效控制在0.10℃/min~0.15/℃/min范圍;允許使用技術(shù)指標(biāo)不低于此要求的其它設(shè)備復(fù)現(xiàn)固定點(diǎn)裝置。
3.8計(jì)量器具控制 [7]
(1)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)[7.1.2]
檢定工作基準(zhǔn)固定點(diǎn)裝置為溫度基準(zhǔn)裝置,溫度基準(zhǔn)裝置包括基準(zhǔn)固定點(diǎn)裝置及基準(zhǔn)溫度計(jì)。
檢定一等標(biāo)準(zhǔn)固定點(diǎn)裝置為溫度工作基準(zhǔn)裝置,溫度工作基準(zhǔn)裝置包括工作基準(zhǔn)固定點(diǎn)裝置及工作基準(zhǔn)溫度計(jì)三支。
溫度一等標(biāo)準(zhǔn)裝置包括一等標(biāo)準(zhǔn)固定點(diǎn)裝置及一等標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)三支。
從技術(shù)合理性考慮,通過(guò)比對(duì)的方式可以在短時(shí)間內(nèi)完成固定點(diǎn)裝置的差值比較,選取同等級(jí)或高等級(jí)的溫度計(jì)實(shí)現(xiàn),測(cè)量分別在各自的固定點(diǎn)上完成。
從管理層面,符合國(guó)家質(zhì)檢總局計(jì)量司要求規(guī)程的修訂不能引起大面積的現(xiàn)有檢定裝置的不適用問(wèn)題和新的大量經(jīng)費(fèi)需求。
(2)檢定設(shè)備 [7.2.1]
“根據(jù)受檢的固定點(diǎn)裝置范圍和等級(jí)選擇對(duì)應(yīng)的溫度計(jì),包括標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)和或高溫鉑電阻溫度計(jì)。溫度計(jì)應(yīng)符合JJG 160《標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)》或JJG 985《高溫鉑電阻溫度計(jì)工作基準(zhǔn)裝置》的規(guī)定。”
繼承溫度計(jì)原有及現(xiàn)行的檢定要求,保證該規(guī)程的可執(zhí)行性。
(3)電阻測(cè)量?jī)x器 [7.2.2.1]
“基準(zhǔn)裝置配置的測(cè)溫電橋要求測(cè)量電阻值的相對(duì)測(cè)量不確定度不大于2?10-7(k=2)。工作基準(zhǔn)裝置配置的測(cè)溫電橋要求測(cè)量電阻值的相對(duì)測(cè)量不確定度不大于5?10-7(k=2)。一等標(biāo)準(zhǔn)裝置配置的測(cè)溫電橋要求測(cè)量電阻值的相對(duì)測(cè)量不確定度不大于1?10-6(k=2)。如需配置用標(biāo)準(zhǔn)電阻,其標(biāo)準(zhǔn)電阻在工作溫度應(yīng)滿足不確定度要求。允許使用技術(shù)指標(biāo)不低于此要求的其它電測(cè)設(shè)備。”
基準(zhǔn)裝置配置的測(cè)溫電橋要求測(cè)量電阻值的相對(duì)測(cè)量不確定度不大于2?10-7(k=2),換算成溫度0.05mK(水三相點(diǎn));工作基準(zhǔn)裝置配置的測(cè)溫電橋要求測(cè)量電阻值的測(cè)量不確定度不大于5?10-7(k=2) , 換算成溫度0.13mK(水三相點(diǎn)); 一等標(biāo)準(zhǔn)裝置配置的測(cè)溫電橋要求測(cè)量電阻值的測(cè)量不確定度不大于1?10-6(k=2),換算成溫度0.25mK(水三相點(diǎn))。測(cè)溫電橋的技術(shù)指標(biāo)由原來(lái)相對(duì)誤差的提法改為新規(guī)程的對(duì)不確定度的要求,分別是原來(lái)的1/4和1/10。當(dāng)前對(duì)于工作基準(zhǔn)在水三相點(diǎn)的不確定度規(guī)定為0.4mK,一等標(biāo)準(zhǔn)水三相點(diǎn)裝置為1.2mK,原指標(biāo)具有不合理性。修改是基于當(dāng)前儀器水平及固定點(diǎn)裝置的不確定度水平。
(4)退火爐裝置[7.2.2.2]
“溫度范圍在鋁凝固點(diǎn)及以下的固定點(diǎn)裝置配置的退火爐使用上限應(yīng)到700℃;溫度范圍從鋁凝固點(diǎn)到銀凝固點(diǎn)裝置配置的退火爐使用上限應(yīng)到1050℃。爐內(nèi)穩(wěn)定時(shí)對(duì)名義設(shè)定點(diǎn)的偏離及波動(dòng)應(yīng)在?10℃以內(nèi),放置感溫元件處60mm范圍內(nèi)垂直溫場(chǎng)最大溫差應(yīng)不超過(guò)1℃。”
檢定方法中將退火時(shí)間延長(zhǎng)2小時(shí)以上,溫度計(jì)結(jié)束溫度點(diǎn)由420℃提高到480℃。依據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)技術(shù)文件、ITS-90補(bǔ)充材料建議(Supplementary Information for the International Temperature Scale of 1990)、歐盟EUROMET-K3及溫度咨詢委員會(huì)組織的CCT-K3.2國(guó)際比對(duì)技術(shù)協(xié)議。
(5)檢定項(xiàng)目[7.3]
包括首次檢定和后續(xù)檢定中的檢定項(xiàng)目。增加通用技術(shù)要求部分的檢查。
(6)檢定方法[7.4.1~7.4.5]
提出首次檢定可選擇的二種方法,強(qiáng)調(diào)首檢的重要性。規(guī)定水三相點(diǎn)裝置僅采用首次檢定方法一。后續(xù)檢定考慮安全、方便可行、接近國(guó)際比對(duì)的方式,采用方法三,基本保留沿用以前的方法。后續(xù)檢定中除水三相點(diǎn)以外其它固定點(diǎn)裝置可與上級(jí)協(xié)商,允許使用首次檢定方法一及方法二。使用中檢查沿用以前方法,配合鉑電阻溫度計(jì)周期送檢。
(6)固定點(diǎn)裝置的復(fù)現(xiàn)[7.4.7~7.4.12]
基于當(dāng)前的技術(shù),更新了部分固定點(diǎn)裝置的復(fù)現(xiàn)方法,細(xì)化了技術(shù)細(xì)節(jié)。
依據(jù)90國(guó)際溫標(biāo)(International Temperature Scale of 1990)、90國(guó)際溫標(biāo)補(bǔ)充信息(Supplementary Information for the International Temperature Scale of 1990)、國(guó)際溫度咨詢委員會(huì)(CCT)組織的關(guān)鍵比對(duì)采用的方法、國(guó)際溫度咨詢委員會(huì)第三工作組(CCT-WG3)相關(guān)技術(shù)文件
(7)首次檢定采用方法一的固定點(diǎn)復(fù)現(xiàn)[7.4.13]
細(xì)化首次檢定方法的復(fù)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
(8)數(shù)據(jù)處理[7.5]
提出全面的修正方法,包括標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度修正、自熱效應(yīng)修正、靜壓修正及氣壓修正,修正原校準(zhǔn)規(guī)范遺留的技術(shù)問(wèn)題,減小由于測(cè)量?jī)x器的附加誤差引入的系統(tǒng)誤差,提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和一致性。
(9)檢定結(jié)果的處理[7.6]
“經(jīng)檢定傳遞標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)中的兩支或三支溫度計(jì)結(jié)果符合表2及表3等級(jí)各項(xiàng)要求,發(fā)給檢定證書(shū)。檢定證書(shū)應(yīng)寫(xiě)明固定點(diǎn)裝置的等級(jí)。”
“經(jīng)檢定傳遞標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)中的兩支或三支溫度計(jì)結(jié)果不符合表2及表3等級(jí)各項(xiàng)要求的固定點(diǎn)裝置,給予降等或出具檢定結(jié)果通知書(shū),檢定結(jié)果通知書(shū)上應(yīng)寫(xiě)明不符合項(xiàng)。”
與檢定方法協(xié)調(diào)一致。
一等標(biāo)準(zhǔn)水三相點(diǎn)數(shù)據(jù)位數(shù)增加,與電阻測(cè)量?jī)x器水平協(xié)調(diào)一致。
固定點(diǎn)裝置檢定周期不得超過(guò)4年,如果發(fā)現(xiàn)固定點(diǎn)裝置異常,應(yīng)提前送檢。將固定點(diǎn)的檢定周期延長(zhǎng)到與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核時(shí)間一致,比原校準(zhǔn)規(guī)范建議的時(shí)間延長(zhǎng)一倍時(shí)間。從目前的量值傳遞方式和其他規(guī)定的質(zhì)量保證計(jì)劃,能夠滿足計(jì)量器具的有效控制,同時(shí)可降低時(shí)間、人力物力的高效運(yùn)行,減少成本。
3.9附錄 [附錄A、B、C]
附錄A編寫(xiě)了固定點(diǎn)裝置復(fù)現(xiàn)性及溫坪要求,與原規(guī)范一致;
附錄B編寫(xiě)原始記錄格式,規(guī)定檢定數(shù)據(jù)結(jié)果報(bào)告格式;
附錄C 測(cè)量不確定度評(píng)定,全面改寫(xiě)評(píng)定方法,合理指導(dǎo)檢定工作的有效進(jìn)行和數(shù)據(jù)的可靠性評(píng)價(jià);
附錄D及E 給出檢定證書(shū)及檢定結(jié)果通知書(shū)第三頁(yè)格式。
4. 理論與實(shí)驗(yàn)研究
4.1實(shí)驗(yàn)情況介紹
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:固定點(diǎn)裝置的復(fù)現(xiàn)多次的差值實(shí)驗(yàn),固定點(diǎn)裝置的復(fù)現(xiàn)量值差值實(shí)驗(yàn),固定點(diǎn)爐、恒溫槽溫場(chǎng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。其中量值差值試驗(yàn)分為三項(xiàng),一是首次檢定的方法二及后續(xù)檢定方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn);二是首次檢定的方法一驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)(不包含水三相點(diǎn))以及水三相點(diǎn)裝置復(fù)現(xiàn)量值差值實(shí)驗(yàn)。并在報(bào)告中匯總了各固定點(diǎn)周期穩(wěn)定性數(shù)據(jù)和各建標(biāo)單位不確定度情況統(tǒng)計(jì)情況。
實(shí)驗(yàn)提供單位:中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院、北京市計(jì)量科學(xué)研究院、遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院、上海計(jì)量測(cè)試研究院、湖北省計(jì)量科學(xué)研究院
實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2015年1月~2016年6月。
具體結(jié)果見(jiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
4.2起草小組預(yù)審會(huì)介紹
2015.07.09 日,在北京召開(kāi)了技術(shù)委員會(huì)組織的規(guī)程首次會(huì)議,討論修訂計(jì)劃、人員分工;
2015.11.10 日,在杭州召開(kāi)規(guī)程起草方案的研討會(huì),并著手制定初稿的起草工作;
2016.03.01日,主要起草單位部門(mén)的技術(shù)及管理人員對(duì)規(guī)程初稿進(jìn)行細(xì)致討論,并提出指導(dǎo)性建議;
2016.03.10日,在四川成都召開(kāi)規(guī)程初稿的小組內(nèi)部意見(jiàn)統(tǒng)一協(xié)商協(xié)調(diào)會(huì)議,著手征求意見(jiàn)稿的正式脫稿,部署其他文件及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完善。會(huì)上提出了進(jìn)一步修改建議,安排規(guī)程下一步計(jì)劃和方案。
2016.06.08日,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院熱工所相關(guān)專家對(duì)規(guī)程初稿進(jìn)行了預(yù)審,提出修改意見(jiàn)。
5.國(guó)內(nèi)外水平比較
在國(guó)內(nèi),目前我國(guó)用于83.8058K~1234.93K范圍的溫度量傳主要依據(jù)《JJG160-2007標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)檢定規(guī)程》及《JJF 1178-2007用于標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的固定點(diǎn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范》[2、3], 其中規(guī)定溫度標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)器為標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)(SPRT),固定點(diǎn)為配套設(shè)備,傳遞標(biāo)準(zhǔn)的性能主要依賴于溫度計(jì)的性能,但事實(shí)上標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的性能遠(yuǎn)不能與固定點(diǎn)的性能相比。2015年3月,以全國(guó)溫度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)的名義,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院為主導(dǎo),在我國(guó)各計(jì)量機(jī)構(gòu)開(kāi)展了JJF 1178-2007使用情況問(wèn)卷調(diào)研,主要面對(duì)建立工作基準(zhǔn)及一等標(biāo)準(zhǔn)固定點(diǎn)裝置的實(shí)驗(yàn)室,收集規(guī)范修訂所需數(shù)據(jù)、建議及其它信息。調(diào)研收到19個(gè)計(jì)量機(jī)構(gòu)回復(fù),包括各省市計(jì)量單位、航空航天及電力計(jì)量站,涉及氬三相點(diǎn)、汞三相點(diǎn)、水三相點(diǎn)、錫凝固點(diǎn)、鋅凝固點(diǎn)、鋁凝固點(diǎn)及銀凝固點(diǎn)。調(diào)研結(jié)果顯示:依據(jù)當(dāng)前的規(guī)范評(píng)估固定點(diǎn)裝置,量值傳遞從上一級(jí)固定點(diǎn)到下級(jí)固定點(diǎn)裝置存在不連續(xù),自檢執(zhí)行缺乏監(jiān)督;溫度計(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定性與固定點(diǎn)量值變化耦合直接影響對(duì)固定點(diǎn)的評(píng)價(jià),甚至可能降低我國(guó)固定點(diǎn)裝置量值傳遞的水平;固定點(diǎn)傳遞不確定度不清晰。
國(guó)際上,溫度固定點(diǎn)裝置量值通過(guò)直接送檢比對(duì)的方式公認(rèn)為最科學(xué)方法,當(dāng)然也被認(rèn)為最困難采納的方法,比如對(duì)于溫標(biāo)最重要的水三相點(diǎn),由國(guó)際溫度咨詢委員會(huì)(CCT)組織的CCT-K7關(guān)鍵比對(duì)采用容器直接比對(duì)的方法。基于溫度計(jì)為傳遞儀器的間接比對(duì)的方法在多個(gè)比對(duì)中使用,比如CCT-K3、CCT-K9以及APMP.T-K9等。發(fā)達(dá)國(guó)家計(jì)量實(shí)驗(yàn)室包括NIST、NPL、PTB等對(duì)于固定點(diǎn)裝置的評(píng)價(jià)完全參考國(guó)際比對(duì)方法,有效減少溫度計(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定性的影響,在國(guó)家基準(zhǔn)的水平的基礎(chǔ)上獲得最優(yōu)的固定點(diǎn)裝置量值傳遞水平。
6發(fā)表學(xué)術(shù)論文
起草組及成員發(fā)表論文如下:
[1] 孫建平,傅承玉,王穎,趙晶,董亮,陳宇. 關(guān)于溫度固定點(diǎn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范相關(guān)問(wèn)題探討. 2015第七屆全國(guó)溫度測(cè)量與控制學(xué)術(shù)交流會(huì)。
[2] 鄧小龍,孫建平,樂(lè)愷,李杰,武鑫財(cái). 退火對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)性能影響的研究.計(jì)量學(xué)報(bào), 2015 (1): 26-30.83.8058 K~1234.93 K溫度固定點(diǎn)裝置》檢定規(guī)程起草組
2016年5月25日
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