JJF(皖) 199-2025 标准数字温度计校准规范

安徽省地方计量技术规范
标准数字温度计校准规
JJF（皖）199—2025
范
Calibration Specification for Standard Digital Thermometer
2025-01-09 发布2025-03-01 实施
(皖)
安徽省市场监督管理局发布
JJF（皖）199-2025
归口单位：安徽省热工计量技术委员会
主要起草单位：安徽省计量科学研究院
参加起草单位：合肥智测电子有限公司
本规范委托安徽省热工计量技术委员会负责解释
标准数字温度计校准规范
Calibration Specification for
Standard Digital Thermometer
JJF(皖)199-2025
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本规范主要起草人：
贺晓辉（安徽省计量科学研究院）
吕吉（安徽省计量科学研究院）
胡艳红（安徽省计量科学研究院）
谢静（安徽省计量科学研究院）
伍德春（安徽省计量科学研究院）
参加起草人：
台启波（合肥智测电子有限公司）
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I
目录
引言..................................................................................................................................... （Ⅱ）
1 范围....................................................................................................................................（1）
2 引用文件.............................................................................................................................（1）
3 术语....................................................................................................................................（1）
4 概述....................................................................................................................................（1）
5 计量特性.............................................................................................................................（2）
6 校准条件.............................................................................................................................（3）
6.1 环境条件..........................................................................................................................（3）
6.2 电源.................................................................................................................................（3）
6.3 标准器及配套设备..........................................................................................................（3）
7 校准项目和校准方法.........................................................................................................（3）
7.1 检查、校准项目..............................................................................................................（3）
7.2 校准方法..........................................................................................................................（4）
7.3 数据处理..........................................................................................................................（5）
8 校准结果.............................................................................................................................（6）
9 复校时间间隔.....................................................................................................................（7）
附录A 标准数字温度计传感器温度特性...........................................................................（8）
附录B 测量结果不确定评定示例..................................................................................... （11）
附录C 校准记录参考格式................................................................................................. （14）
附录D 校准证书内页参考格式.........................................................................................（16）
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II
引言
JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》
和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系
列规范。
本规范为首次发布。
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标准数字温度计校准规范
1 范围
本规范适用于测量范围为（-80～300）℃且分辨力等于或优于0.01℃的接触式测温的
标准数字温度计（以下简称温度计）的整体校准。
2 引用文件
JJG 160-2007 标准铂电阻温度计
JJG 229-2010 工业铂、铜热电阻
JJF 1001-2011 通用计量术语及定义技术规范
JJF 1178-2007 用于标准铂电阻温度计的固定点装置校准规范
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，
其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3 术语
3.1 标准数字温度计standard digital thermometer
测量准确度不低于标准水银温度计的数字温度计。
3.2 一体式温度计integrated thermomter
温度传感器与数显仪表不能分离的温度计。
3.3 分体式温度计separate thermometer
温度传感器与数显仪表可以分离的温度计。
3.4 稳定性stability
温度计在规定的时间间隔内水三相点或零点及上下限示值误差的差值。
4 概述
温度计基于接触式测温原理，以数字形式显示温度量值，由温度传感器和数显仪表两
部分组成。温度传感器主要包括标准铂电阻温度计、精密铂电阻温度计和A 级及以上工业
铂电阻温度计。数显仪表显示分辨力等于或优于0.01℃。
4.1 原理及组成
温度计工作原理是通过接触式温度传感器将被测值转化为电信号，再通过放大、补偿、
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2
A/D 转换和量值转换等信号处理，最后由LCD、LED 等显示单元显示温度量值。工作原
理如图1 所示。
图1 工作原理图
4.2 分类
温度计按温度传感器的种类，可分为标准铂电阻温度计配数显仪表、精密铂电阻温度
计配数显仪表、工业铂电阻温度计配数显仪表以及其他类型的温度传感器配数显仪表。按
数显仪表的种类，可分为各类温度传感器配数字显示的仪器、各类温度传感器配上位机软
件、各类温度传感器配温度变送器。按结构形式种类，可分为一体式温度计和分体式温度
计。
5 计量特性
5.1 示值误差
温度计的示值误差为温度计的示值与温度标准值的差值。
5.2 示值稳定性
示值稳定性包含短期稳定性和长期稳定性。
短期稳定性：温度计在进行整体校准时，两次测得的水三相点或零点及上下限示值误
差的差值。
长期稳定性：温度计在进行整体校准时，相邻两周期测得的水三相点或零点及上下限
示值误差的差值。
温度计主要计量特性的技术要求见表1。
表1 标准数字温度计计量特性指标
计量特性技术要求
示值误差±0.10℃
示值稳定性
短期稳定性±0.03℃
长期稳定性±0.05℃
注：以上指标不用于合格性判定，仅供参考。
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3
5.3 绝缘电阻
交流供电的温度计，其电源端子、外壳、传感器相互之间的绝缘电阻应不小于20MΩ。
直流供电的温度计可不进行绝缘电阻的测量。绝缘电阻要求也可参照说明书或用户要求。
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 环境温度为（15～35）℃，相对湿度为35%～75%。
6.1.2 校准时仪器设备周围应无强烈振动、无强电磁场干扰。
环境条件应同时满足标准设备使用的相关要求。
6.2 电源
校准时的工作电源应满足被校温度计和标准器正常工作的相关要求。
6.3 标准器及配套设备
标准器及配套设备从表2 中参考选择。
表2 标准器及配套设备一览表
序号设备名称技术要求备注
1 标准铂电阻温度计一等，测量范围：（-80～300）℃
也可用扩展不确
定满足要求的其
他测量标准
2 恒温槽
温度范围
℃
温度均匀性℃
温度波动性
℃/10min
/
水平温差最大温差
-80≤T≤0 0.01 0.02
0＜T≤100 0.005 0.01 0.01
100＜T≤300 0.01 0.02
3 水三相点装置复现性≤1.0mK，
复现值与上级单位检定结果的差值≤4.0mK /
4 电测设备相对误差≤1.0×10-5
分辨力不低于0.1mΩ /
5 兆欧表直流电压500V，10 级/
7 校准项目和校准方法
7.1 检查、校准项目
7.1.1 检查项目
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4
7.1.1.1 外观检查
温度计各部件应结构完整，装配牢固可靠，温度传感器表面无损伤，数显仪表外表无
凹陷、裂痕和变形，温度计通电后应无缺笔画、花屏等影响正常工作的显示缺陷。
7.1.1.2 绝缘电阻检查
交流供电的温度计在未供电状态下，将温度计电源开关置于接通状态，用兆欧表测量
电源端子（短接）与仪表外壳之间、电源端子与传感器之间、传感器与仪表外壳之间的绝
缘电阻，绝缘电阻值应满足5.3 的要求。
7.1.2 校准项目
温度计校准项目为示值误差和示值稳定性。
注：首次校准不做长期稳定性。
7.2 校准方法
7.2.1 校准前的准备
分体式温度计传感器需经检定或校准并应具有可溯源到国家基标准的有效检定或校
准证书，将系数输入显示表后按一体式温度计校准，并在校准证书中注明系数值。
温度计应在校准的环境条件下放置30min 以上，对使用交流电供电的温度计应进行通
电预热。
对测量标准器标准铂电阻温度计在三相点瓶中使用电测设备重新测量�tp
∗ 。
7.2.2 示值误差
a）校准点的选择
校准点应均匀分布在温度计测量范围上，且必须包含水三相点或零点。
校准点应根据温度计的测量范围进行选择，一般不少于3 个。可以选择整数温度点进
行校准，也可根据用户的要求进行选择。
b）校准顺序
先校准水三相点或零点，再分别向上限或下限方向逐点进行校准。
c）校准方法
根据用户的要求和温度计的测量范围，在恒温设备中进行校准。
将标准器和被校温度计插入温度源中，标准和被校温度计尽可能处于同一水平面。恒
温设备实际温度偏离校准温度点不超过±0.2℃（以标准器读数为准），待温度计示值稳定
后开始读数，分别读取标准器和被校温度计的示值。
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5
标准和被校温度计示值分别读取4 组数据，取被校温度计显示值的平均值与标准温度
计平均值的差值作为示值误差。
读数的时间间隔要均匀，且大于标准和被校温度计的采样时间间隔，整个读数过程中，
恒温设备的温度变化应满足表2 相应温度波动性的要求。
校准时，温度计的传感器应有足够的插入深度，尽可能减少热损失。当传感器密封不
佳或不能直接接触液体介质时，应将传感器放入内径与之相适应的保护管，塞紧管口后插
入恒温设备中，并保证保护管的插入深度不小于200mm。
7.2.3 示值稳定性
7.2.3.1 短期稳定性
完成示值误差校准后，按示值误差给出的方法再校准一次温度计下限温度点、水三相
点或零点及上限温度点，取两次校准的示值误差的差值作为短期稳定性的校准结果。
7.2.3.2 长期稳定性
在示值误差测量中第一次测量的温度计下限温度点、水三相点或零点及上限温度点示
值误差和上周期温度计的下限温度点、水三相点或零点及上限温度点的示值误差的差值为
长期稳定性的校准结果。
示值稳定性的零位可以在水三相点瓶或恒温槽中测量。
7.3 数据处理
7.3.1 标准铂电阻温度计测得电阻值后计算温度标准值标t 按式（1）计算：
标n
n
n t
dt
dW
W W
t
t
t
t t 
 

 


 （1）
其中：
*
tp R
R
W t
t 
式中：
标t ——温度标准值，℃；
n t ——校准点名义温度，℃；
t W ——标准铂电阻温度计在温度t 时的电阻比；
t R ——标准铂电阻温度计在温度t 时的实测电阻平均值，Ω；
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6
*
tp R ——标准铂电阻温度计在水三相点瓶中新测的电阻值，Ω；
tn W ——由标准铂电阻温度计分度表给出的温度n t 对应的电阻比；
——由标准铂电阻温度计分度表给出的温度n t 对应的电阻比变化率，℃-1。
7.3.2 温度计示值误差示t 按式（2）计算：
示示标t  t  t （2）
式中：
示t ——温度计的示值误差，℃；
t 示——温度计显示值的平均值，℃；
标t ——温度标准值，℃。
7.3.3 短期稳定性稳短t 按式（3）计算
稳短2 1 t  t  t （3）
式中：
稳短t ——温度计短期稳定性，℃；
1 t ——本次校准时第一次水三相点或零点或上下限示值误差，℃；
2 t ——本次校准时第二次水三相点或零点或上下限示值误差，℃。
7.3.4 长期稳定性稳长t 按式（4）计算
稳长1 上t  t  t （4）
式中：
稳长t ——温度计长期稳定性，℃；
1 t ——本次校准时第一次水三相点或零点或上下限示值误差，℃；
上t ——上周期水三相点或零点或上下限示值误差，℃。
8 校准结果
经校准的实验室出具校准证书，校准证书应至少包括以下信息：
a）标题“校准证书”；
b）实验室名称和地址；
tn
t
dt
dW
 

 

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c）进行现场校准的地点；
d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；
e）客户的名称和地址；
f）被校对象的描述和明确标识；
g）进行校准的日期；
h）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；
i）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；
j）校准环境的描述；
k）校准结果及其测量不确定度的说明；
l）对校准规范的偏离的说明；
m）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；
n）校准人和核验人签名；
o）校准结果仅对被校对象有效性的声明；
p）未经实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。
9 复校时间间隔
送校单位可根据实际使用情况自行决定复校时间间隔。一般情况下，建议复校时间间
隔为1 年。
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附录A
标准数字温度计传感器温度特性
标准数字温度计传感器主要包括标准铂电阻温度计、精密铂电阻温度计和A 级及以上
工业铂电阻温度计。
A.1 标准铂电阻温度计和精密铂电阻温度计（电阻温度系数为0.003925）
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、铟凝固点、镓熔点、
汞三相点、氩三相点及水三相点，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。
标准铂电阻的电阻比由公式（A.1）确定。
W (t )  R(t )/ Rtp （A.1）
式中：
W(t)——标准铂电阻温度计在温度t时的电阻比；
R(t)——标准铂电阻温度计在温度t 时的电阻值，Ω；
tp R ——标准铂电阻温度计在水三相点的电阻值，Ω。
不同分温区的参考函数和偏差函数由公式（A.2）、（A.4）、（A.5）、（A.7）确定。
在（0～660.323）℃温区的参考函数定义为：
  

  
9
1
0 ( ) C C ( 481) / 481
i
i
r i W t t （A.2）
下式给出了（A.2）式的逆函数，它在0.13mK 之内与（A.2）式相一致：
    

  
9
1
0 ( ) 2.64 / 1.64
i
i
i r t D D W t （A.3）
式中:
t ——温度值，℃；
W (t ) r ——参考函数；
0 C 、i C 、0 D 、i D ——常数，数值见JJG 160-2007 附录C。
在（0～660.323）℃温区的偏差函数定义为：
   2  3 W (t )  W (t )  W (t )  W (t )  1  b W (t )  1  c W (t )  1 r  （A.4）
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9
式中：
W(t) ——偏差函数；
α、b、c ——系数，由标准铂电阻温度计在水三相点、镓熔点、铟凝固点、锡凝固点、
锌凝固点和铝凝固点温度测量求得的W 值与对应的参考函数的偏差求得。
对于不同分温区，式（A.4）的形式不同，系数α、b、c 的数值也彼此不同，为便于
区分，系数标以不同下标。
在83.8058K～273.16K（-189.3442℃～0.01℃）温区的参考函数定义为：
      

  
12
1
0 ln ( ) ln( / 273.16K) 1.5 / 1.5
i
i
r i W T A A T （A.5）
下式给出了（A.5）式的逆函数，它在0.13 mK 之内与（A.5）式相一致：
i
i
r
i
W T
B B T 




 
 
15
1
1 6
0 0.35
( ) 0.65
/ 273.16K （A.6）
式中：
T ——温度值，K；
W (t ) r ——参考函数；
0 A
、i A 、0 B 、i B ——常数，数值见JJG 160-2007 附录C。
在83.8058K～273.16K（-189.3442℃～0.01℃）温区的偏差函数定义为：
W (t ) W（T ) W (T ) αW (T ) 1 bW (T ) 1ln W (T ) r        （A.7）
式中：
α、b ——系数，由标准铂电阻温度计在水三相点、氩三相点和汞三相点温度测量求
得的W 值与对应的参考函数的偏差求得。
温度传感器在水三相点时的标称电阻值tp R 应为25Ω或100Ω， tp R 分布满足25Ω±1
Ω，100Ω±1Ω的要求。
A.2 工业铂电阻温度计（电阻温度系数为0.003851）
工业铂电阻温度计电阻值与温度之间的函数关系为：
（-200～0）℃：
2 3
0 W R / R 1 At Bt C(t 100)t t
I
t       （A.8）
2 3 dW / dt A 2Bt 300Ct 4Ct I
t     （A.9）
（0～850）℃：
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2
W R / R 0 1 At Bt t
I
t     （A.10）
dW dt A Bt I
t /   2 （A.11）
( / ) 0.0039083 0  t 
I
t dW dt
( / ) 0.0037928 100  t 
I
t dW dt
式中：
A=3.9083×10-3℃-1
B=-5.7750×10-7℃-2
C=-4.1830×10-12℃-4
温度传感器在0℃和100℃时的电阻值R0 和R100，分别满足100Ω±0.059Ω和138.56
Ω±0.133Ω的要求。
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11
附录B
测量结果不确定评定示例
B.1 测量方法
在（-80～300）℃范围内，选用一等标准铂电阻温度计、恒温槽和FLUKE 1594A 测
温仪作为标准器及配套设备，用比较法校准分辨力为0.01℃的标准数字温度计，校准温度
点为-80℃、0℃、100℃、200℃、300℃（以0℃为例）。
B.2 测量模型
示示标t  t t （B.1）
式中
示t ——温度计的示值误差，℃；
示t ——温度计显示值的平均值，℃；
标t ——温度标准值，℃。
B.3 输入量的标准不确定度
B.3.1 示t 引入的不确定度分量�1
B.3.1.1 被校温度计分辨力引入的分量�11
对于分辨力为0.01℃的温度计，其引入的不确定度区间半宽为分辨力的1/2，服从均
匀分布。
�11 =
0.01
2 3
= 0.0029℃
B.3.1.2 被校温度计重复性引入的分量�12
恒温槽的温度波动、标准器和被校温度计的短期不稳定性等均会导致被校温度计示值
误差的不重复，采用A 类评定方法。将被校温度计放在稳定的温度源内，在短时间内重复
测量多次，得到各校准点的测量结果如表B.1 所示。
表B.1 测量重复性数据
测量次数测量结果/℃
1 0.01
2 0.02
3 0.01
4 0.02
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12
5 0.02
6 0.02
7 0.02
8 0.02
9 0.02
10 0.02
标准偏差S 0.0042
按照贝塞尔公式计算得到：
n 1
(x x)
10
1
2



 
i
i
S
由于在实际工作中取4 次测量结果的平均值作为最终结果，因此：
�12 =
0.0042
4
= 0.0021℃
由于�11和�12属于相关量，因此示t 引入的不确定度分量�1取其中的较大者，因此取：
�1 = 0.0029℃
B.3.2 标t 引入的不确定度分量�2
B.3.2.1 标准铂电阻温度计量值溯源引入的标准不确定度分量21 u
根据一等标准铂电阻温度计量值溯源，其在0℃的不确定度为1.0mK，得到由其引入
的标准不确定度21 u 为
�21 =
0.001
2
= 0.0005℃
B.3.2.2 标准铂电阻温度计稳定性引入的标准不确定度分量22 u
根据检定规程对一等标准铂电阻温度计稳定性规定，其在0℃的稳定性不超过5mK，
服从均匀分布，则：
�22 =
0.005
3
= 0.0029℃
B.3.2.3 电测系统引入的标准不确定度分量23 u
校准时用FLUKE 1594A 测温仪作为电测装置，其电阻测量相对误差为±1×10-5，0℃
时标准铂电阻温度计标称值为25Ω，测量电阻值引入的最大误差为：
δ23 =
1 × 10−5 × 25
0.1
= 0.0025℃
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按均匀分布，则：
�23 =
�23
3
= 0.0014℃
B.3.2.4 恒温槽均匀性引入的标准不确定度分量24 u
恒温槽工作区域最大温差由规范可知， 0℃点不超过0.02℃，取其一半为不确定度区
间半宽，服从均匀分布，则：
�24 =
0.01
3
= 0.0058℃
B.4 标准不确定分量汇总表
输入量的标准不确定度分量汇总见表B.2。
表B.2 标准不确定度分量汇总
标准不确定度i u 不确定度来源标准不确定度/℃
1 u 重复性和分辨力0.0029
2 u
21 u 标准铂电阻温度计量值溯源0.0005
22 u 标准铂电阻温度计的稳定性0.0029
23 u 电测系统0.0014
24 u 恒温槽均匀性0.0058
B.5 合成标准不确定��的计算
按公式�� = �1
2 + �21
2 + �22
2 + �23
2 + �24
2 = 0.0073℃
B.6 校准结果的扩展不确定度
扩展不确定度� = � × ��，取k=2 得出扩展不确定为
U=0.02℃（k=2）
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附录C
校准记录参考格式
委托单位： 委托单位地址：
仪器名称： 制造厂：
型号/规格： 出厂编号：
校准地点： 环境温度： ℃，环境相对湿度： %
校准依据：
校准用主要计量标准器具：
名称
型号
规格
仪器编号证书编号有效期至
准确度或不
确定度
一绝缘电阻
额定电压电源端子-外壳电源端子-传感器传感器-外壳结论
500V
二示值误差
校准点/℃ 标准值
被校显示值
/℃
校准点/℃ 标准值
被校显示值
/℃
平均值平均值
标准温度值/℃ 标准温度值/℃
示值误差/℃ 示值误差/℃
扩展不确定度U/℃（k=2） 扩展不确定度U/℃（k=2）
校准点/℃ 标准值
被校显示值
/℃
校准点/℃ 标准值
被校显示值
/℃
平均值平均值
标准温度值/℃ 标准温度值/℃
示值误差/℃ 示值误差/℃
扩展不确定度U/℃（k=2） 扩展不确定度U/℃（k=2）
校准人员： 核验人员： 校准日期： 第x 页共x 页
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三示值稳定性
短期稳定性
校准点/℃ 第二次示值误差/℃ 第一次示值误差/℃ 稳定性/℃
长期稳定性
校准点/℃ 第一次示值误差/℃ 上周期示值误差/℃ 稳定性/℃
校准人员： 核验人员： 校准日期： 第x 页共x 页
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附录D
校准证书内页参考格式
校准结果
一绝缘电阻
二示值误差
校准点/℃ 温度标准值/℃ 被校显示值/℃ 示值误差/℃ 扩展不确定度
U/℃（k=2）
三示值稳定性
校准点/℃ 短期稳定性/℃ 长期稳定性/℃
JJF（皖） 199-2025