资源简介
湖北 省地 方计 量技 术规 范
JJF ( 鄂)195 — 2026
指针式表面温度计校准规范
Calibration Specification for Dial-Type Surface Thermometers
2026-06-02 发布 2026-09-10实施
湖北 省市 场监 督管 理局 发布
JJF ( 鄂)195—2026
指针式表面温度计校准规范 JF ( 鄂)195—2026 Calibration Specification for Dial-Type
Surface Thermometers
归口 单位:湖北省市场监督管理局
主要起草单位:咸宁市公共检验检测中心
湖北省计量测试技术研究院
参加起草单位:襄阳市公共检验检测中心
本规范委托咸宁市公共检验检测中心负责解释
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本规范主要起草人:
王振(咸宁市公共检验检测中心)
张玉婷(湖北省计量测试技术研究院) 刘阳(湖北省计量测试技术研究院) 高珍(咸宁市公共检验检测中心)
参加起草人:
李亚军(咸宁市公共检验检测中心)
龙四龙(襄阳市公共检验检测中心)
张涛(湖北省计量测试技术研究院)
张翼翔(湖北省计量测试技术研究院) 王娅(咸宁市公共检验检测中心)
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目录
引言 (Ⅱ)
1 范围 (1)
2 引用文件 (1)
3 术语和计量单位 (1)
3.1 术语 (1)
3.2 计量单位 (2)
4 概述 (2)
5 计量特性 (2)
5.1 示值误差 (2)
5.2 温度重复性 (2)
6 校准条件 (3)
6.1 环境条件 (3)
6.2 标准器及配套设备 (3)
7 校准项目和校准方法 (3)
7.1 外观 (4)
7.2 示值误差 (4)
7.3 温度重复性 (5)
8 校准结果表达 (6)
9 复校时间间隔 (7)
附录A 指针式表面温度计校准记录参考格式 (8)
附录B 校准证书结果页参考格式 (9)
附录C 指针式表面温度计温度示值误差测量不确定度评定示例 (10)
附录D 特殊结构指针式表面温度计校准方法 (14)
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引言
本规范依据JJF1071-2010《 国家计量校准规范编写规则》进行编写,依据 JF1059.1-2012《 测量不确定度评定与表示》的要求评定不确定度,采用了JF 1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1007-2007《 温度计量名词术语及定义》中的相关定义。
本规范为首次发布。
II
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指针式表面温度计校准规范
1 范围
本规范适用于测温范围在室温至550℃的指针式表面温度计的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JJF 1409-2013《表面温度计校准规范》
JJF 1908-2021《双金属温度计校准规范》
JJG 1158.1-2018《钢轨测温计检定规程第1部分:双金属式钢轨测温计》 JJG 130-2011《工作用玻璃液体温度计》
凡是注日期的引用文件,仅所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 术语
3.1.1 指针式表面温度计 Dial-Type surface thermometer
由表面测温元件和指针式指示仪表组成的表面温度计。
3.1.2 分度值 Division value
指针式表面温度计两相邻刻度线所对应的温度值之差。
[来源:JJG 130-2011 定义3.6]
3.1.3 测量量程 measurement rangeability
指针式表面温度计测量范围内两极限量值之差的绝对值。
[来源:JJF 1001-2011 定义7.6]
3.1.4 示值误差 error of indication
1
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被测指针式表面温度计的示值与标准温度值之差。
[来源:JJF 1001-2011 定义7.32]
3.1.5 温度重复性 temperature repeatability
被测指针式表面温度计在同一温度点多次测量的测量重复性。
[来源:JJF 1001-2011 定义5.13]
3.2 计量单位
指针式表面温度计使用的法定计量单位为摄氏度(℃)。
4 概述
指针式表面温度计是用于测量固体表面温度的仪器,由表面温度传感器和指针式温度指示仪表组成。其测温原理是将表面温度传感器的感温元件紧密吸附或按压在被测物体的表面上,由指示仪表显示出被测物体的表面温度。指针式表面温度计按指针结构的不同可分为封闭式和开放式两类,分度值通常为1℃、2℃和5℃。 常见的指针式表面温度计的结构示意图如图1所示。
刻度
指针
图 1 指针式表面温度计结构示意图
5 计量特性
5.1示值误差
测温范围内,指针式表面温度计的最大允许误差应不超过其量程1.0%(±
1.0%FS)。
5.2温度重复性
2
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指针式表面温度计的温度重复性应不超过最大允许误差的绝对值。
注:FS 为被校仪器全量程,以上计量特性指标不适用于合格性判别,仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
a ) 温度:(15~35)℃;
b) 相对湿度:不大于85%;
c) 环境条件应同时满足标准及辅助设备、被校准设备的使用环境条件要求。应无影响校准结果的机械振动和空气对流。
6.2 标准器及配套设备
表1标准器及配套设备
序号
设备名称
技术要求
备注
1
铂电阻温度计
测量范围:(0~550)℃
分辨力:不低于0.01℃
最大允许误差:±(0.1+0.00171t1)℃
也可选用满足
要求的其他标
准器
2
表面温度源
技术指标/温度范围/℃
温度均匀性/℃
温度稳定性/(℃
/10min)
室温~100
≤0.5
≤0.4
100~300
≤1.0
≤0.6
300~550
≤1.5
≤1.0
3
电测设备
准确度等级不低于0.02级,分辨力不低于
1mΩ
铂电阻温度计配套使用
4
放大设备
放大倍数5倍以上
指针式表面温度计读数使用
注:铂电阻温度计外径与温度源测温孔的内径的差最大为0.5mm; 对铂电阻温度计及其配套测量仪表整体校准,其扩展不确定度 Uk=2)应小于被校仪器最大允许误差的1/10。
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7 校准项目和校准方法
7.1外观
目测检查,指针式表面温度计应符合以下要求:
a) 指针式表面温度计的外形结构应完好,无影响测量准确度的缺陷。
b ) 标度盘上的刻度、数字和其他标识应完整、准确,无妨碍读数的缺陷或损伤;各部件装配牢固可靠,不影响正常使用。
7.2示值误差
7.2.1校准点的选择
指针式表面温度计的校准点通常在被校温度计的测温范围内均匀选取,一般为整百或整十摄氏度,不少于3个温度点,也可根据用户要求选择校准温度点。
7.2.2校准方法
7.2.2.1指针式表面温度计的感温元件在校准前应进行清洁处理,去掉影响测温准确性的污物,并将被校温度计的感温元件充分、平整的放置在温度源热板工作区域的中心位置上,指针可调的指针式表面温度计在校准前应固定好位置,之后的整个校准过程中将不再调整。
7.2.2.2标准器选择使用铂电阻温度计,将标准器插入温度源外置插孔中,标准器测量端与插孔内测温点处应接触良好,插孔出口缝隙用保温材料堵严。
7.2.2.3调节表面温度源设定值,待温度源温度上升且稳定到所需要的校准温度,10min 内温度稳定性满足表1要求,且温度源设定值与标准器示值偏差不得超过±2℃。待标准器的测量仪表及被校指针式表面温度计示值稳定后,记录标准器测量仪表及被校指针式表面温度计的读数。
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7.2.2.4读取被校指针式表面温度计示值时,视线应垂直于标度盘,并估读到分度值的1/5。读数过程中,表面温度源的温度变化应符合表1中温度稳定性的要求。
7.2.2.5对标准器和被校指针式表面温度计的数据记录应尽量同步,不能同步测量时,可按照以下记录顺序记录三组数据:标准(S)→被校(T)→标准(S)→被校(T) →标准(S)→被校(T)。
7.2.2.6改变温度源设定温度,重复7.2.2.3至7.2.2.5的步骤,按照温度点从低到高的顺序完成其他校准温度点的测量。
7.2.3数据处理
指针式表面温度计的示值与标准温度的差值为指针式表面温度计的示值误差。
在校准过程中,对被校指针式表面温度计进行3次重复测量,取3次测量平均值计算示值误差,按公式(1)计算:
△t=t-(t。+ △t₀) (1)
式中:
△t——被校指针式表面温度计的温度示值误差,℃;
t ——被校指针式表面温度计的温度示值平均值,℃;
t。——标准器的温度示值平均值,℃;
△t。——标准器的温度示值修正值,℃。
示值误差末位修约应与被校指针式表面温度计分度值的1/5相一致。
7.3温度重复性及计算
指针式表面温度计重复性的校准可与示值误差校准同时进行,对每个校准点,
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将指针式表面温度计记录的三次示值,按公式(2)计算示值的实验标准偏差作为
其重复性。
s=(tmax-tmin)/Cn (2)
式中:
S——温度示值的实验标准偏差,℃;
tmax——被校指针式表面温度计的温度示值最大值,℃;
tmin——被校指针式表面温度计的温度示值最小值,℃;
Cn—— 极差系数, n=3 时,C=1.69。
8 校准结果表达
经校准的指针式表面温度计,应出具校准证书。校准记录参考格式见附录A, 校
准证书结果页参考格式见附录B, 测量不确定度评定示例见附录C。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) 校准地点(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,如型号、生产厂家和序列号等信息;
g) 进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;
h) 校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
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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;
I) 对校准规范的偏离的说明;
m) 校准证书签发人的签名、职务或等效标识;
n) 校准结果仅对被校对象有效的声明;
o) 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
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。为了确保指针式表面温度计在其规定的技术性能下使用,建议复校时间间隔为1年。
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附录A
指针式表面温度计校准记录参考格式
记录(证书)号
委托单位
器具名称
型号/规格
制造厂
出厂编号
温度范围
分度值
所用标准器及主要配套设备
名称
型号/规格
测量范围
出厂编号
证书号
溯源机构
有效日期
校准依据
校准地点
环境温度
℃
相对湿度
%
外观检查:
一.温度示值误差校准: 单位:(℃)
标准器示值
被校仪器示值
示值误差
扩展不确定度
U(k=2)
1
2
3
1
2
3
平均值
平均值
二.温度重复性校准:
tmax
tmin
Cn
温度重复性:
校准员
核验员
校准日期
年月 日
备注
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附录B
校准证书结果页参考格式
校准结果
一、外观检查:
二、示值误差: 单位:(℃)
校准温度点
被校仪器示值
示值误差
扩展不确定度U(k=2)
三、温度重复性: 单位:(℃)
校准温度点
重复性
备注:
以下空白
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附录C
指针式表面温度计温度示值误差测量不确定度评定示例
C.1 概述
选取温度范围为(10~260)℃、分度值为2℃的指针式表面温度计,将表面温度
源温度设置为100℃的实验条件下进行校准,温度稳定后读取标准器与被校设备的读数,经计算可得到指针式表面温度计的示值误差,并进行不确定度评定。校准装置为3215型表面温度校准器,本次实验标准器采用精密铂电阻温度计,配套使用 CDN-X2 型精密测温仪。
C.2 测量模型
△t=t-(t。+ △t₀) (1)
式中:
△t——被校指针式表面温度计的温度示值误差, ℃;
t—— 指针式表面温度计的温度示值平均值,℃;
t。——标准器的温度示值平均值,℃;
△t。——标准器的温度示值修正值, ℃。
C.3 测量不确定度来源
C.3.1 输入量引入的标准不确定度分量 u()
输入量t 的不确定度来源主要是被校指针式表面温度计的示值估读和测量重复性的影响。
C.3.1.1 示值估读引入的标准不确定度U₁(t)
由于指针式表面温度计的示值估读到其分度值的1/5,即分度值为2℃的指针式
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表面温度计对应0.4℃,区间半宽为、0.2℃,按均匀分布处理,包含因子k=√3, 则 u₁(4)=0.21√3=0.115℃
C.3.1.2 测量重复性引入的标准不确定度U₂(t)
对三个温度范围为(10~260)℃、分度值为2℃的指针式表面温度计在100℃温度点进行10次重复性测量,得到三组示值误差数据,然后分别对每组计算实验标
准偏 差分 别为:s=0.34℃, s₂=0.27℃,s=0.34℃, 合并 样本 标准 偏差
(分度值为2℃),因实际校准过程中以3
次测量的平均值作为测量结果,则有
u₂(u)=0.318/√3=0.184℃
C.3.2 输入量。引入的标准不确定度分量u(1o)
输入量t。的不确定度来源主要是标准器分辨力、标准器测温点与温度源工作区中心点的温差、温度源的稳定性、温度源热板工作区温场均匀性的影响。
C.3.2.1 标准器分辨力引入的标准不确定度u₁(to)
标准器配套精密测温仪的分辨力为0.01℃,由其引入的标准不确定度区间半宽
为分辨力的1/2,即0.005℃。按均匀分布处理,取k=√3, 则; u,(to)=0.005/√3=0.003℃
C.3.2.2标准器测温点与温度源工作区中心点的温差引入的标准不确定度u2(to)
由试验得到,100℃时标准器测温点与温度源工作区中心点的温差不大于0.5℃, 依据温度源均匀性校准报告,温差服从正态分布,取k=3, 则:
U2(to)=0.5/3=0.17℃
C.3.2.3 表面温度源的稳定性引入的标准不确定度u3(to)
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由溯源证书可知100℃时,表面温度源的稳定性为0.3℃,区间半宽为0.15℃, 按均匀分布处理,则:
U₃(to)=0.15/√3=0.087℃
C.3.2.4表面温度源的均匀性引入的标准不确定度u4(to)
由溯源证书可知100℃时,表面温度源的均匀性为0.7℃,区间半宽为0.35℃, 按正态分布处理,则:
U₄(to)=0.35/3=0.117℃
C.3.3输入量△t₀ 引入的标准不确定度分量u(△to)
对所使用的精密铂电阻温度计及配套使用的测温仪表整体校准,100℃时其修正值的扩展不确定度为0.05℃( k=2), 则:
u(△t。=0.05/2=0.025℃
C.4 标准不确定度分量表
输入量的标准不确定度分量汇总表见表1。
表 1 标准不确定度汇总表
标准不确定度
U(x)
不确定度来源
标准不确定度/℃
u(x)1℃
U₁ (t)
示值估读
0.115
0.217
U₂ (t)
测量重复性
0.184
U₁ (to)
标准器分辨力
0.003
0.224
U2(to)
测温点与工作区中
心点的温差
0.17
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U3(to)
温度源稳定性
0.087
U4(to)
温度源均匀性
0.117
U(△to)
标准器整体修正值
0.025
0.025
C.5 合成标准不确定度计算
由于输入量t、t。、△t。之间,彼此独立不相关,因此合成标准不确定度uc=
即:u=0.313℃ ( 分度值为2℃);
C.6 扩展不确定度
取 k=2, 则在100℃时,指针式表面温度计示值误差的扩展不确定度U=kuc, 即: U=2x0.313≈0.8℃ ( 分度值为2℃);
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附录D
特殊结构指针式表面温度计校准方法
由于指针式表面温度计种类、型号多样,特殊结构的指针式表面温度计感温元件可能存在无法贴合表面温度源的热板的情况,可考虑选用高精度温度箱作为温度源(温度均匀度不超过0.5℃;温度波动度不超过0.2℃/10min), 铂电阻温度计作为标准器,技术指标参照表1,具体校准方法如下:
调节高精度温度箱设定值,待温度箱温度稳定到所需要的校准温度,且标准器的测量仪表及被校指针式表面温度计示值稳定后,记录铂电阻电测仪表及被校指针式表面温度计的读数。
对标准器和被校指针式表面温度计的数据记录应尽量同步,不能同步测量时, 可按照以下记录顺序记录三组数据:标准(S)→被校(T)→标准(S)→被校(T)→标准(S) →被校( T)。读取被校指针式表面温度计示值时,视线应尽量垂直于标度盘,并估读到分度值的1/5。读数过程中,高精度温度箱的温度波动应尽可能小。
同样改变高精度温度箱设定值,重复以上步骤,按照温度点从低到高的顺序完成其他校准温度点测量,数据处理过程可依据规范7.2.3部分。
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