资源简介
广西壮族自治区地方计量技术规范
JJF(桂)71—2019
热稳定性试验仪校准规范
Calibration Specification for thermal stability tester
2019__07__26 发布 2019__08__15 实施
广西壮族自治区市场监督管理局发 布
JJF(桂)71-2019
本规范经广西壮族自治区市场监督管理局于 2019 年 07 月26 日批准，并自 2019 年 08 月 15 日起实施。
归口 单位： 广西壮族自治区市场监督管理局
主要起草单位： 广西壮族自治区计量检测研究院
本规范委托归口单位负责解释。
本规范主要起草人：
易杰(广西壮族自治区计量检测研究院)张斌宁(广西壮族自治区计量检测研究院)邱成(广西壮族自治区计量检测研究院)
张毅(广西壮族自治区计量检测研究院)参加起草人：
张强(广西壮族自治区计量检测研究院)唐寄峰(广西壮族自治区计量检测研究院)
目录
引言 II
1 范围 1
2 引用文件 1
3 术语和定义 1
4 概述 2
5 计量特性 2
5. 1 温度偏差 2
5.2 温度波动度 2
5.3 温度均匀度 2
5.4 计时系统示值误差 2
6 校准条件 2
6. 1 环境条件 2
6.2 测量标准及其他设备 3
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
7.2. 1 温度参数的校准 3
7.2.2 计时系统示值误差的校准 4
8 校准结果表达 5
9 复校时间间隔 5
附录 A 校准原始记录格式 6
附录 B 校准证书内页格式 7
附录 C 温度偏差不确定度评定示例 8
附录 D 计时系统示值误差的测量不确定度评定示例 10
I
引言
本规范依据国家计量技术规范 JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF
1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》、JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、 JJF 1094-2002《测量仪器特性评定》、JJF 1030-2010《恒温槽技术性能测试规范》、JJF 1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》、GB/T 2951.32-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第 32 部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法-失重试验-热稳定性试验》、GB/T 8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》。
本规范为首次制定。
II
JJF (桂)71-2019
1 范围
本规范适用于对电缆、光缆、电线和软线等常用类型的绝缘和护套材料进行热稳定性试验、带液体恒温油槽的热稳定性试验仪的校准。
带热管槽的热稳定性试验仪的校准参照本规范执行。
2 引用文件
本规范引用了下列文件：
JJF 1001-2011 通用计量术语及定义
JJF 1030-2010 恒温槽技术性能测试规范
JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示
JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则
JJF 1094-2002 测量仪器特性评定
JJF 1101-2003 环境试验设备温度、湿度校准规范
GB/T 2951.32-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第 32 部分：聚氯乙烯
混合料专用试验方法-失重试验-热稳定性试验GB/T 8815-2008 电线电缆用软聚氯乙烯塑料
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该规范;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 术语和定义
3.1 温度设定值 temperature setpoint
用恒温槽控制装置设定的期望温度。
3.2 温度偏差 temperature variation
1
在稳定状态下，恒温槽的温度设定值与全部工位温度测量平均值之差。
3.3 温度波动度 temperature fluctuation
在稳定状态下，在给定的任意时间间隔内，各工位中最高温度和最低温度之差的一半，冠于“ ± ”即为温度波动度。
3.4 温度均匀度 temperature uniformity
在稳定状态下，在给定的任意时间间隔内，每次测试中实测最高温度与最低温度之差。
4 概述
结构示意图如下：
容器
搅拌器
加热器
控制线/数据线
温控系统
计时系统
测试孔(工位)
热稳定性试验仪通常由控制系统、加热系统和容器三部分组成。
热稳定性试验仪(以下简称：试验仪)适用于电线电缆的聚氯乙烯混合料绝缘和护套的热稳定性试验。
5 计量特性
5.1 温度偏差：不超过生产厂家的规定
5.2 温度波动度：不超过生产厂家的规定
5.3 温度均匀度：不超过生产厂家的规定
5.4 计时系统示值误差：不超过生产厂家的规定
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 环境温度与湿度
温度：(15～35) ℃
湿度： ≦80%RH
6.1.2 其他
2
无影响正常校准的外磁场(除地磁场外)及其他振动等。
6.2 测量标准及其他设备
测量标准装置引入的扩展不确定度 U(k=2)应不大于试验仪相应参数允许误差绝对值的
1/3。也可以参照表 1 选择使用符合相关技术要求的其他测量标准及其他设备。
表 1：
序号
设备名称
技术要求
用途
温度测量标准装置
量程：(0～300) ℃
分辨力：0.01℃
温度偏差的校准
温度波动度的校准
温度均匀度的校准
电子秒表
MPE： ±0.5s/d
计时系统示值误差的校准
注：也可以选择使用符合相关技术要求的其他测量标准及其他设备
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
7.1.1 温度偏差 ;℃
7.2.2 温度波动度 ;℃/30min
7.1.3 温度均匀度 ;℃
7.1.4 计时系统示值误差 ;s
7.2 校准方法
7.2.1 温度参数的校准
7.2.1.1 校准步骤
7.2.1.1.1 选定校准温度点(无特别选定时，一般为 200℃),并将设定温度调节为选定的温度，启动加热功能开始升温。
7.2.1.1.2 将感温元件分别插入恒温槽里的各工位(测量孔),插入深度为 60mm。
7.2.1.1.3 待显示数据稳定后，分别读取各工位(测量孔)的测量值和恒温槽的温度设定值并填入原始记录。30min 内共记录3 次。
7.2.1.4 数据处理
温度标准装置测得的温度测量值均应进行修正。
1)各工位测量数据的平均值计算：
3
(1)
式中：T --------温度平均值 ;℃
Ti -------第 i次测量值;℃
n--------测量次数
2) 温度偏差的计算：
ΔT=Ts-T0 (2)
式中： ΔT-------恒温槽温度偏差; ℃
Ts 恒温槽温度设定值; ℃
T0 恒温槽各工位的温度测量平均值(修正后); ℃
3) 温度波动度的计算：
ΔTib=±(Tih-Til)/2 (3)
式中： ΔTib 第 i 个工位的温度波动度; ℃
Tih 第 i 个工位的最大温度测量值(修正后); ℃
Til 第 i 个工位的最小温度测量值(修正后); ℃
在所有工位的波动度计算结果中，取绝对值最大者为恒温槽波动度最后测量结果。
4) 温度均匀度的计算：
式中： ΔTj-------温度均匀度; ℃
Timax 第 i 次测量，所有测量点中的最大温度测量值(修正后); ℃
Timin 第 i 次测量，所有测量点中的最小温度测量值(修正后); ℃
7.2.2 计时系统示值误差的校准
7.2.2.1 选定需要校准的时间点，并将试验仪的试验时间设定在相应的时间点。同时启动试验仪的计时系统和电子秒表，当试验仪的计时系统到达设定时间点时，停止电子秒表的计时，并读取电子秒表相应的显示值。
7.2.2.2 计时系统示值误差的计算
4
计时系统设定值与电子秒表显示值之差为计时系统示值误差。
ΔS=S0-Si (5)
式中： ΔS-------计时系统示值误差;s Si 电子秒表显示值;s
S0 计时系统设定值;s
8 校准结果表达
8.1 校准数据处理
校准记录(样式)见附录 A。
8.2 校准证书
按照本规范要求，校准完毕后出具校准证书。校准证书应包含的信息及校准证书校准结果内页(样式)见附录 B。
9 复校时间间隔
热稳定性试验仪的复校时间间隔长短是由热稳定性试验仪的使用情况、使用者、热稳定性试验仪本身质量等诸因素所决定，因此，使用单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
建议热稳定性试验仪复校时间间隔最长不超过 1 年。
5
附录 A 校准原始记录格式
热稳定性试验仪校准原始记录格式
记录编号： 证书编号： 委托单位： 委托单位地址： 设备名称： 型号规格： 出厂编号： 制造厂：
标准器名称： 出厂编号： 测量范围： 准确度等级： 证书编号： 证书有效期至： 环境温度： ℃ 环境湿度： %RH
校准依据： 校准地点：
校准结果：
(1)温度性能的校准设定温度值： ℃
次数
仪表示值(℃)
实测温度(℃)
1#工位
2#工位
3#工位
4#工位
5#工位
6#工位
最大差值(℃)
/
平均值(℃)
修正值(℃)
修正后平均值(℃)
修正后最大差值的平均值(℃)
温度偏差(设定温度值-修正后平均值): ℃
温度波动度((实测温度最大差值)/2): ± ℃/30min
温度均匀度(修正后最大差值的平均值)： ℃
测量不确定度(k=2): U= (℃) 本次校准结果的测量不确定度引用报告中的数据。
(2)计时系统示值误差的校准:
设定值(s)
标准器显示值(s)
平均值(s)
示值误差(s)
测量不确定度(k=2)
U= (s)
注：本次校准结果的测量不确定度引用报告中的数据。
其他情况说明：
校准日期： 年月 日建议复校准时间： 年月 日
校准员： 核验员：
6
附录 B 校准证书内页格式
热稳定性试验仪校准证书内页格式
(1) 温度性能的校准
测量点
实测温度最大值(修正后)(℃)
实测温度最小值(修正后)(℃)
温度偏差值(℃)
温度波动度(℃/30min)
±
温度均匀度(℃)
测量不确定度
U= (℃) (k=2)
(2) 计时系统示值误差的校准:
U= (s)
7
附录 C
温度偏差不确定度评定示例
C.1 概述
采用直接比较法进行。用温度巡回检测仪对热稳定性试验仪的恒温槽各校准点进行测量。将恒温槽的全部工位测量值的平均值与恒温槽的设定温度值结果进行比较，其结果即为热稳定性试验仪的温度偏差。
温度巡回检测仪技术参数：
分度：0.01℃
不确定度：U=0.13℃ k=2
校准点:200℃
校准环境条件：温度：23℃、湿度：65%RH
C.2 测量模型以及灵敏系数
温度偏差测量模型为：
T0 恒温槽的全部工位测量值的平均值; ℃利用偏导数求出各灵敏系数：
C.3 测量不确定度来源
C.3.1 温度巡回检测仪带来的标准不确定度 u1：
温度巡回检测仪的不确定度：U=0.13℃ k=2
则有：u1=0.13/2=0.065 (℃)
C.3.2 重复性带来的标准不确定度 u2：
8
u2 的主要来源是重复性。在输入相同的条件下，重复进行 10 次测量，测量结果如下：
显示值(℃)
残差 v (℃)
V2 (×10-4℃2)
200.02
-0.01
200.00
-0.03
9
200.06
0.03
200.09
0.06
36
200.04
0.01
200.01
-0.02
10
平均值
200.03
∑ V2
72
根据算术平均值标准偏差计算公式:
Sp 则有：u2=0.01 (℃)
C.3.3 恒温槽温度显示分辨率带来的标准不确定度 u3：
恒温槽在进行设定温度值时候，其分辨率带来不确定度。
恒温槽温度显示分辨率为0. 1℃ , 则其半宽区间为0.05℃ , 取均匀分布，则有： u3=0.05/3 ≈0.03 (℃)
C.4 标准不确定度一览表
标准不确定度来源
标准不确定度值
ui (℃)
灵敏系数| ci |
标准不确定度分量
U(i)= |ci | × ui (℃)
温度巡回检测仪
u1 =0.065
0.04
重复性
u2=0.01
恒温槽温度显示分辨率
u3=0.03
C.5 合成标准不确定度
由于上述三个标准不确定度分量互相独立，因此，采用方和根公式进行合成计算： uc= u2+u2+u2·123 = ·0.0652 + 0.012 + 0.032 ≈0.07 (℃)
C.6 扩展不确定度
取包含因子 k=2 得：U=k×uc=2×0.07≈0.1 (℃)
C.7 测量不确定度报告
U=0.1 (℃)、 k = 2
附录 D
计时系统示值误差测量不确定度评定示例
D.1 概述
采用直接比较法进行。选定校准的时间点为 30min。将试验仪的试验时间设定在相应的时间点。同时启动试验仪的计时系统和电子秒表，当试验仪的计时系统到达设定时间点时，停止电子秒表的计时，并读取电子秒表相应的显示值。计时系统设定值与电子秒表显示值之差为计时系统示值误差。
电子秒表技术参数：
校准环境条件：温度：22℃、湿度：61%RH D.2 测量模型以及灵敏系数
计时系统示值误差测量模型为：
Δt=t-t0
Δt ----计时系统示值误差(s)
t -----试验仪时间设定值(s)
t0-----电子秒表显示值(s)
利用偏导数求出各灵敏系数：
D.3 测量不确定度来源
D.3.1 标准器带来的标准不确定度 u1：
在校准点 30min , 电子秒表最大允许误差为： ±0. 1s。
半宽区间为：0.1s;按均匀分布估计
则有：u1=0.1/ 3 ≈0.06(s)
D.3.2 重复性带来的标准不确定度 u2：
显示值
残差 v (s)
V2 (s2)
30min12s
0
30min15s
30min10s
-2
30min11s
-1
30min14s
平均值： P =30min12s
D.4 标准不确定度一览表
D.5 合成标准不确定度
序号
标准不确定度值 ui
灵敏系数 | ci |
U(i)= |ci | × ui
电子秒表带来的不确定度
u1 =0.06 (s)
0.06 (s)
u2=0.57 (s)
0.57 (s)
由于上述两标准不确定度分量互相独立，因此，采用方和根公式进行合成计算：
D.6 扩展不确定度
取包含因子 k=2 得：U=k×uc=2×0.57≈1.1 (s)
D.7 测量不确定度报告
U=1.1 (s) ; k = 2
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