JJF 2355-2025 石油专用自然伽马刻度器校准规范

　　中华人民共和国国家计量技术规范

石油专用自然伽马刻度器校准规范

Calibration Specification for Petroleum Special Natural

Gamma‑ray Calibrators

2025‑11‑05 发布2026‑05‑05 实施

国家市场监督管理总局发布

JJF 2355—2025

石油专用自然伽马刻度器

校准规范

Calibration Specification for Petroleum Special

Natural Gamma‑ray Calibrators

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JJF 2355—2025

归口单位：全国石油专用计量测试技术委员会

主要起草单位：中国石油集团测井有限公司

中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司

参加起草单位：中国石油集团测井有限公司北京测井技术开

发分公司

中石化石油工程技术服务有限公司

中海油田服务股份有限公司油田技术事业部

本规范委托全国石油专用计量测试技术委员会负责解释

JJF 2355—2025

本规范主要起草人：

王江波(中国石油集团测井有限公司)

刘青(中国石油集团测井有限公司)

李凯凯(中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司)

参加起草人：

陈建华(中国石油集团测井有限公司北京测井技术开发

分公司)

周辉(中国石油集团测井有限公司)

张新华(中石化石油工程技术服务有限公司)

吴兴方(中海油田服务股份有限公司油田技术事业部)

JJF 2355—2025

目录

引言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)

1 范围………………………………………………………………………………… ( 1 )

2 引用文件…………………………………………………………………………… ( 1 )

3 术语和计量单位…………………………………………………………………… ( 1 )

4 概述………………………………………………………………………………… ( 2 )

5 计量特性…………………………………………………………………………… ( 2 )

6 校准条件…………………………………………………………………………… ( 2 )

6.1 环境……………………………………………………………………………… ( 2 )

6.2 防护……………………………………………………………………………… ( 2 )

6.3 测量标准及其他设备…………………………………………………………… ( 2 )

7 校准项目和校准方法……………………………………………………………… ( 3 )

7.1 校准项目………………………………………………………………………… ( 3 )

7.2 校准方法………………………………………………………………………… ( 3 )

8 校准结果表达……………………………………………………………………… ( 5 )

9 复校时间间隔……………………………………………………………………… ( 5 )

附录A 自然伽马量值传递仪器核查………………………………………………… ( 6 )

附录B 自然伽马量值传递仪器刻度系数的确定…………………………………… ( 8 )

附录C 刻度器自然伽马射线强度校准值的不确定度评定示例…………………… (10)

附录D 校准证书(参考格式) ……………………………………………………… (13)

Ⅰ

JJF 2355—2025

引言

JJF 1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001《通用计量术语及定义》、JJF 1059. 1

《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制定的基础性系列文件。

本规范为首次发布。

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Ⅱ

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1

石油专用自然伽马刻度器校准规范

1 范围

本规范适用于石油专用自然伽马刻度器(100~200) API 的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件：

GBZ 118—2020 油气田测井放射防护要求

SY/T 7077—2016 自然伽马刻度器校准方法

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 术语和计量单位

3. 1 自然伽马射线强度natural gamma‑ray intensity

美国石油学会规定的用于自然伽马测井的物理量，在美国休斯顿大学自然伽马刻

度井中测得的高放射性地层和低放射性地层的读数差的1/200 为单位自然伽马射线强

度，单位为API。

3. 2 计数率counting rate

每秒的脉冲计数，单位为cps。

3. 3 净计数率net counting rate

测井仪器在标准井高放层测量的计数率与在低放层测量的计数率之差;或测井仪

器测量有刻度器的计数率与不加刻度器(本底) 的计数率之差。

[来源：SY/T 7077—2016，3. 3]

3. 4 自然伽马量值传递仪器value transfer instruments for natural gamma‑ray logging

用于将自然伽马标准井的量值传递到自然伽马刻度器，并通过计量校准，稳定性

符合要求的专用测井仪器。

3. 5 自然伽马标准井standard well for natural gamma‑ray logging

复现和保存自然伽马射线强度量值，并通过计量校准的专用标准计量器具。它一

般为实体模拟井，它的量值不因测量方法或测量仪器的不同而改变。

3. 6 自然伽马刻度器calibrator for natural gamma‑ray

模拟和保存特定型号自然伽马测井仪器对应的自然伽马射线强度量值，并通过计

量校准的专用标准计量器具。它是一种模拟器，它的量值可能会因测量方法或测量仪

器的不同而改变。

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2

4 概述

石油专用自然伽马刻度器(以下简称刻度器) 是模拟地层自然伽马射线强度的石

油专用计量器具，用于仪器刻度。

刻度器校准时，自然伽马量值传递仪器测量采集其自然伽马射线强度产生的计数

率， 通过其与量值传递仪器刻度系数的函数关系式计算得到刻度器自然伽马射线强

度值。

刻度器用密封放射性点源、密封含放射性物质的矿粉或者其他工业原料制成。从

外观形式上可为框架形式、半包裹形式或全包裹形式。

5 计量特性

5. 1 刻度器自然伽马射线强度标称值。

5. 2 刻度器自然伽马射线强度标称值相对扩展不确定度：Urel=3% (k=2)。

注：以上指标不作为符合性判据，仅供参考。

6 校准条件

6. 1 环境

环境条件应符合如下要求：

a) 校准时无其他放射性干扰，本底值不大于100 API;

b) 无强震动、无强电磁干扰;

c) 环境温度：5 ℃~35 ℃;

d) 环境相对湿度：不大于80%。

6. 2 防护

刻度场所及人员的防护应符合GBZ 118—2020 的规定。

6. 3 测量标准及其他设备

6. 3. 1 标准井

标准井主要技术指标见表1。

表1 标准井主要技术指标

名称

自然伽马标准井

标称值/API

≥200

不确定度或准确度等级

或最大允许误差

1.0%

轴向范围/mm

≥1 050

径向范围/mm

≥1 200

6. 3. 2 其他设备

其他设备主要技术指标见表2。

表2 其他设备主要技术指标

地面采集系统计数率测量相对误差±0.1% 1 套

设备名称主要技术指标数量

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3

量值传递仪器

测量计数率稳定性相对误差

测量计数率重复性相对标准偏差

≤1%

≤1%

1 支

1 支

表2(续)

设备名称主要技术指标数量

7 校准项目和校准方法

7. 1 校准项目

刻度器的自然伽马射线强度标称值。

7. 2 校准方法

7. 2. 1 量值传递仪器核查

7. 2. 1. 1 量值传递仪器核查方法见附录A。

7. 2. 1. 2 量值传递仪器计数率测量的相对误差应满足6. 3. 2 的要求。

7. 2. 2 量值传递仪器刻度系数确定

7. 2. 2. 1 连接系统，检查正常后，将量值传递仪器水平放置于不小于1 m 的仪器架上

并供电预热不少于1 800 s。

7. 2. 2. 2 将量值传递仪器放入标准井低放射性地层(以下简称低放层) 中，仪器记录点

对准标准井的标称值点测量，每个记录点测量n 次(n 为重复测量次数，n 应尽可能大，

一般应不少于10 次)，每次测量时间不少于30 s。记录仪器在标准井中测量的计数率。

7. 2. 2. 3 将量值传递仪器放入标准井高放射性地层(以下简称高放层) 中，仪器记录

点对准标准井的标称值点测量，每个记录点测量n 次，每次测量时间不少于30s。记

录仪器在标准井中测量的计数率。

7. 2. 2. 4 低放层、高放层的平均计数率，按式(1) 和式(2) 计算：

-- R1=1n

Σi=

1

n

R1i (1)

-- R2=1n

Σi

= 1

n

R2i (2)

式中：

n ——重复测量次数，n 应尽可能大，一般应不少于10 次;

R1i——量值传递仪器在标准井低放层中第i 次测量的计数率，cps;

R2i——量值传递仪器在标准井高放层中第i 次测量的计数率，cps;

-R-1 ——低放层平均计数率，cps;

-R-2 ——高放层平均计数率，cps。

7. 2. 2. 5 计算量值传递仪器净计数率RN，按式(3) 计算：

RN = -R-2--R-1 (3)

式中：

RN——量值传递仪器在标准井内测量的净计数率，cps。

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4

7. 2. 2. 6 计算量值传递仪器刻度系数F，按式(4) 计算：

F =

AS

RN

(4)

式中：

F ——量值传递仪器刻度系数，API/cps;

AS——标准井标称值，API。

7. 2. 2. 7 计算量值传递仪器刻度系数及不确定度，方法见附录B。

7. 2. 3 刻度器校准

7. 2. 3. 1 连接系统，检查正常后，将量值传递仪器水平放置于不小于1 m 的仪器架上

并供电预热不少于1 800 s。

7. 2. 3. 2 测量本底计数率n 次，每次计数时间不少于30 s，记录计数率的测量值。计

算本底平均计数率

-R-3，按式(5)计算：

-- R3=1n

Σi

= 1

n

R3i (5)

式中：

n ——重复测量次数，n 应尽可能大，一般应不少于10 次;

R3i——量值传递仪器第i 次测量的本底计数率，cps;

-R-3 ——本底平均计数率，cps。

7. 2. 3. 3 将刻度器放在量值传递仪器上，测量计数率n 次，每次计数时间不少于30 s，

记录计数率的测量值。计算刻度器平均计数率

-R-4，按式(6)计算：

-- R4=1n

Σi

= 1

n

R4i (6)

式中：

n ——重复测量次数，n 应尽可能大，一般应不少于10 次;

R4i——量值传递仪器第i 次测量的刻度器计数率，cps;

-R-4——刻度器平均计数率，cps。

7. 2. 3. 4 计算刻度器的净计数率RC，按式(7) 计算：

RC = -R-4--R-3 (7)

式中：

RC——刻度器的净计数率，cps。

7. 2. 3. 5 计算刻度器自然伽马射线强度标称值AC，按式(8) 计算：

AC = FRC (8)

式中：

AC——刻度器标称值，计算值小数点后保留2 位有效数字，API。

7. 2. 3. 6 刻度器校准结果的不确定度按JJF 1059. 1—2012 的要求评定，校准结果及测

量不确定度评定示例见附录C。

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5

8 校准结果表达

校准结果应在校准证书上反映(校准证书格式参见附录D)。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;

c) 进行校准的地址(如果与实验室的地址不同);

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，如果与校准结果有效性和应用有关时，应说明被校对象的

接收日期;

h) 如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

j) 本次校准所用测量校准的溯源性及有效性说明;

k) 校准环境的描述;

l) 校准结果及其测量不确定度的说明;

m) 对校准规范的偏离的说明;

n) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

9 复校时间间隔

9. 1 建议复校时间间隔不大于24 个月。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情

况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自

主决定复校时间间隔。

9. 2 若刻度器进行过维修，应重新校准。

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附录A

自然伽马量值传递仪器核查

A. 1 自然伽马量值传递仪器测试

A. 1. 1 将量值传递仪器水平放置于不小于1 m 的仪器架上并供电预热，预热时间应

不少于1 800 s。

A. 1. 2 将量值传递仪器置于标准井高放层中点，测量计数率，测量m 组，每组测量n

次，每次测量时间不少于30 s。

A. 1. 3 按式(A. 1) 计算每组测量计数率的平均值

- - -- -R Wi：

- - -- -R Wi =1n

Σj

= 1

n

RWij (A. 1)

式中：

i =1，2，…，m，m 为测量组数(m≥4);

j =1，2，…，n，n 为重复测量次数，应尽可能大，一般应不少于10 次;

RWij ——标准井高放层量值传递仪器第i 组、第j 次测量的计数率，cps;

- - -- -R Wi ——标准井高放层量值传递仪器第i 组测量计数率的平均值。

A. 2 自然伽马量值传递仪器的稳定性考核

A. 2. 1 量值传递仪器测量计数率稳定性的相对误差δS，按式(A. 2) 计算：

δS =

Rmax - Rmin

Rmin

× 100% (A. 2)

式中：

Rmax= max{ } - - -- -R Wi ;

Rmin= min{ } - - -- -R Wi 。

A. 2. 2 稳定性考核确定的相对标准不确定度ur，按式(A. 3) 计算：

ur = 1

2 3

δS (A. 3)

式中：

ur——量值传递仪器稳定性考核的相对标准不确定度。

A. 3 自然伽马量值传递仪器的重复性试验

A. 3. 1 量值传递仪器测量计数率重复性试验的标准偏差，按式(A. 4) 计算：

s ( Ri)=

Σj

= 1

n (RWij ) - - - -- -R Wi

2

n - 1 (A. 4)

式中：

s ( Ri) ——标准井高放层量值传递仪器第i组重复性试验的标准偏差。

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7

A. 3. 2 量值传递仪器测量计数率重复性试验的相对标准偏差，按式(A. 5) 计算：

RSDi =

s ( Ri )

- - -- -R Wi

× 100% (A. 5)

式中：

RSDi——标准井高放层量值传递仪器第i 组重复性试验的相对标准偏差。

A. 3. 3 量值传递仪器测量计数率重复性试验的相对标准偏差应满足6. 3. 2 的要求。

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附录B

自然伽马量值传递仪器刻度系数的确定

B. 1 标准井计数率的测量

仪器依次放入标准井低放层和高放层中，仪器记录点对准标准井的标称值点测量，

每个记录点测量n 次，每次测量时间不少于30 s，每次测量记录的计数率分别为R1i、

R2i，按式(B. 1) 和式(B. 2) 计算标准井低放层和高放层的平均计数率

-R-1、

-R-2：

-- R1=1n

Σi

= 1

n

R1i (B. 1)

-- R2=1n

Σi

= 1

n

R2i (B. 2)

式中：

n ——重复测量次数，n 应尽可能大，一般应不少于10 次;

R1i ——量值传递仪器在标准井低放层中第i 次测量的计数率，cps;

R2i ——量值传递仪器在标准井高放层中第i 次测量的计数率，cps。

B. 2 标准井净计数率标准不确定度评定

B. 2. 1 测量重复性引入的标准不确定度

测量重复性引入的标准不确定度，采用A 类评定。

量值传递仪器测量标准井低放层平均计数率的标准不确定度u1 (-R-1 )，按式(B. 3)

计算：

u1 (-R-1 )= 1

n

Σi

= 1

n (R1i- ) -R-1

2

n - 1 (B. 3)

量值传递仪器测量标准井高放层平均计数率的标准不确定度u1 (-R-2 )，按式(B. 4)

计算：

u1 (-R-2 )= 1

n

Σi

= 1

n (R2i- ) -R-2

2

n - 1 (B. 4)

量值传递仪器测量标准井净计数率测量重复性标准不确定度u1 ( RN )，按式(B. 5)

计算：

u1 ( RN )= u1

2 (-R-1 )+ u1

2 (-R-2 ) (B. 5)

B. 2. 2 仪器稳定性引入的标准不确定度

仪器稳定性引入的标准不确定度u2 ( RN )，采用B类评定。按式(B. 6)计算：

u2 ( RN )= urRN (B. 6)

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9

式中：

ur ——量值传递仪器稳定性考核的相对标准不确定度;

RN——量值传递仪器在标准井测量的净计数率，cps。

B. 2. 3 合成标准不确定度

标准井净计数率合成标准不确定度uc ( RN )，按式(B. 7)计算：

uc ( RN )= u1

2 ( RN )+ u2

2 ( RN ) (B. 7)

B. 3 自然伽马量值传递仪器刻度系数

自然伽马量值传递仪器刻度系数F，按式(B. 8) 计算：

F =

AS

RN

(B. 8)

式中：

AS——标准井标称值，API。

刻度系数的标准不确定度u ( F)，按式(B. 9)计算：

u ( F)= F

é

ë

êê

ê ê

ù

û

úú

ú ú

u ( AS )

AS

2

+

é

ë

êê

ê ê

ù

û

úú

ú ú

uc ( RN )

RN

2

(B. 9)

式中：

u ( AS ) ——标准井不确定度，API;

uc ( RN )——量值传递仪器测量的标准井净计数率合成标准不确定度，cps。

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10

附录C

刻度器自然伽马射线强度校准值的不确定度评定示例

C. 1 测量方法

根据校准规范，刻度器采用间接测量法进行校准：用自然伽马量值传递仪器，对

刻度器进行测量，得出刻度器自然伽马射线强度校准值及不确定度。

C. 2 测量模型

测量模型按式(C. 1) 计算：

AC = FRC (C. 1)

式中：

F ——量值传递仪器刻度系数，API/cps;

RC ——刻度器测量的净计数率，cps;

AC——刻度器校准值，API。

C. 3 不确定度来源及分析

由数学模型可知，刻度器测量结果的不确定度由自然伽马量值传递仪器刻度系数

和测量的净计数率的不确定度确定。此外，还包括：

由于地面采集系统测量的误差不大于±0. 1%，因此可以忽略不计。

由操作人员等引入的粗大误差在采集过程中按3σ 原则予以剔除。

校准过程中，环境条件满足校准规范要求时，环境条件引入的不确定度可以忽略

不计。

C. 4 刻度器标准不确定度评定

C. 4. 1 测量重复性引入的标准不确定度

测量重复性引入的标准不确定度，采用A 类评定。

本底测量平均计数率标准不确定度u1 (-R-3 )，按式(C. 2)计算：

u1 (-R-3 )= 1

n

Σi

= 1

n (R3i- ) -R-3

2

n - 1 (C. 2)

式中：

R3i——单次测量的本底计数率，cps;

-R-3——本底平均计数率，cps。

加刻度器测量平均计数率标准不确定度u1 (-R-4 )，按式(C. 3)计算：

u1 (-R-4 )= 1

n

Σi

= 1

n (R4i- ) -R-4

2

n - 1 (C. 3)

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11

式中：

R4i——单次测量的刻度器计数率，cps;

-R-4——刻度器平均计数率，cps。

刻度器净计数率测量重复性引入的标准不确定度u1 ( RC )，按式(C. 4)计算：

u1 ( RC )= u1

2 (-R-3 )+ u1

2 (-R-4 ) (C. 4)

C. 4. 2 仪器稳定性引入的标准不确定度

量值传递仪器稳定性引入的标准不确定度u2 ( RC )，采用B类评定，按式(C. 5)

计算：

u2 ( RC )= urRC (C. 5)

式中：

ur ——量值传递仪器稳定性考核的相对标准不确定度;

RC——刻度器的净计数率，cps。

C. 4. 3 刻度器净计数率合成标准不确定度

刻度器净计数率合成标准不确定度uc ( RC )，按式(C. 6)计算：

uc ( RC )= u1

2 ( RC )+ u2

2 ( RC ) (C. 6)

C. 4. 4 刻度器校准值标准不确定度

根据式(C. 1)，刻度器标准不确定度u ( AC )，按式(C. 7)计算：

u ( AC )= [ RC× u ( F)]2 +[ F× uc ] ( RC )

2

(C. 7)

式中：

u ( F)——量值传递仪器刻度系数的标准不确定度，API/cps。

C. 4. 5 刻度器校准值扩展不确定度U

刻度器校准值扩展不确定度U，按式(C. 8) 计算：

U= k× u ( AC ) (C. 8)

式中：

k ——包含因子，取k=2;

u ( AC )——刻度器校准值标准不确定度，API。

C. 4. 6 刻度器校准值相对扩展不确定度

刻度器校准值相对扩展不确定度Urel，按式(C. 9) 计算：

Urel = U/AC (C. 9)

刻度器校准记录见表C. 1。

表C. 1 刻度器校准记录

自然伽马量值传递仪器在标准井中的稳定性

稳定性考核相对标准不确定度ur

注：自然伽马量值传递仪器测量计数率的相对误差≤1%。

0.002 1

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12

自然伽马量值传递仪器在标准井中测量的结果

自然伽马

标准井

自然伽马量值

传递仪器

刻度器校准结果及不确定度

自然伽马

刻度器

注：包含因子k=2，自然伽马刻度器标称值相对扩展不确定度3%。

标准井井号

30

低放层计数率

-R-1/cps

3.997 0

净计数率标准

不确定度

u1 ( RN )/cps

0.401 4

刻度系数F/ (API/cps)

刻度系数标准不确定度u ( F)/(API/cps)

本底计数率

-R-3/cps

79.604 5

刻度器净计数率

标准不确定度

u1 ( RC )/cps

0.235 5

刻度器校准值AC/API

刻度器校准值标准不确定度u ( AC )/API

刻度器校准值扩展不确定度U/API

低放层标准

不确定度

u1 (-R-1 )/cps

0.062 7

净计数率标准

不确定度

u2 ( RN )/cps

0.595 2

本底计数率标准

不确定度

u1 (-R-3 )/cps

0.105 8

刻度器净计数率

标准不确定度

u2 ( RC )/cps

0.426 1

标称值/API

207.45

高放层计数率

-R-2/cps

287.427 3

标准井净计数率

RN/cps

283.430 3

0.731 9

0.007 2

刻度器计数率

-R-4/cps

280.916 4

刻度器净计数率

RC/cps

201.311 8

147.34

1.47

2.94

标准不确定度/API

1.98

高放层标准

不确定度

u1 (-R-2 )/cps

0.396 5

标准井净计数率

合成标准不确定度

uc ( RN )/cps

0.717 9

刻度器计数率标准

不确定度

u1 (-R-4 )/cps

0.210 4

刻度器净计数率

合成标准不确定度

uc ( RC )/cps

0.486 9

表C. 1(续)

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13

附录D

校准证书(参考格式)

(校准机构名称)

Name for Institute of Calibration

校准证书

Calibration Certificate

证书编号：

Certificate No.

委托方

Customer

计量器具名称

Name of instruments

型号/规格

Type/specification

出厂编号

Serial No.

制造单位

Manufacturer

批准人(Approved by)

核验员(Checked by)

校准员(Calibrated by)

校准日期年月日

Calibration Date Year Month Day

地址(Add)： 邮编(Postcode)：

电话(Tel)： 传真(Fax)：

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14

校准证书内页(参考格式)

1. 校准机构授权说明

2. 校准所依据的技术文件(代号、名称)

3. 校准环境条件及地点

温度： ℃ 地点：

相对湿度： % 其他：

4. 校准使用的主要标准器/主要仪器

名称

5. 校准溯源性说明

6. 校准结果

序号

7. 复校周期

以下空白

测量范围

刻度器编号

不确定度/准确度等级/

最大允许误差

标称值

API

证书编号

校准值

API

有效期至

扩展不确定度

API (k=2)