工業(yè)鉑 銅熱電阻檢定規(guī)程ppt課件

1、JJG229-2010工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程1;.2一、新規(guī)程解讀二、相關(guān)計(jì)算三、不確定度分析四、建標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)復(fù)查23一、新規(guī)程解讀1、范圍工業(yè)鉑熱電阻（-200850） 3.85110-3-1工業(yè)銅熱電阻（-50150） 4.28010-3-1首次檢定、后續(xù)檢定、使用中檢驗(yàn)342、引用文獻(xiàn)IEC60751(2008)工業(yè)鉑熱電阻及其傳感器JB/T8623-1997工業(yè)銅熱電阻技術(shù)條件及分度表45564、概述4.1組成工業(yè)鉑銅熱電阻由裝在保護(hù)管內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)鉑、銅熱電阻感溫元件組成，包括內(nèi)部連接線以及用來連接電測(cè)量?jī)x表的外部端子（不包括測(cè)量、顯示裝置）?？珊惭b固定用的裝置和接線盒。但不含可分

2、離的保護(hù)管或安裝套管。674.2溫度特性鉑熱電阻的電阻-溫度關(guān)系（-2000）的溫度范圍 Rt=R01+At+Bt2+C(t-100 )t3 W=Rt/R0= 1+At+Bt2+C(t-100 )t3（0850）的溫度范圍 Rt=R0(1+At+Bt2) W=Rt/R0=1+At+Bt2A=3.908310-3 -1B=-5.775010-7 -2C=-4.183010-12 -4785、計(jì)量性能要求5.1允差 表1線繞元件和膜式元件89關(guān)于“有效溫度范圍”1、來源于IEC60751:2008 temperature range of validity2、有效溫度范圍與允差等級(jí)同時(shí)使用； 3、

3、有效溫度范圍通常小于測(cè)量范圍；4、在檢定工作中，上、下限是指有效溫度 的上、下限。9105.2穩(wěn)定性鉑熱電阻在經(jīng)歷最高工作溫度672h后，其R0值的變化換算成溫度后不得大于表1規(guī)定的0允差的絕對(duì)值。理解：672h=2824h “R0值的變化”-應(yīng)為絕對(duì)值 10116、通用技術(shù)要求6.1.3根據(jù)測(cè)量電路的要求，熱電阻可以有二、三、四線制的接線方式，其中A級(jí)和AA級(jí)的熱電阻必須是三線制或四線制的接線方式。6.2絕緣電阻感溫元件與外殼之間、各感溫元件之間常溫絕緣電阻：不小于100M高溫絕緣電阻1112工業(yè)熱電阻標(biāo)識(shí)舉例121Pt100/A/4/-150/+5001支感溫元件鉑熱電阻標(biāo)稱阻值100允差

4、等級(jí)A（有效溫度范圍?)4線制接線下限溫度-150上限溫度500137、計(jì)量器具控制原則：標(biāo)準(zhǔn)器、電測(cè)儀器以及配套設(shè)備引入的擴(kuò)展不確定度換算成溫度不大于被檢熱電阻允差絕對(duì)值的1/4（或1/3）。7.1.1檢定設(shè)備（1）主標(biāo)準(zhǔn)器 13設(shè)備名稱設(shè)備名稱技術(shù)要求技術(shù)要求用途用途備注備注標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)（-196660） 二等用比較法檢定時(shí)的參考標(biāo)準(zhǔn)也可用滿足不確定度要求的其它標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)147、計(jì)量器具控制7.1.1檢定設(shè)備（2）電測(cè)設(shè)備（例） 14設(shè)備名稱設(shè)備名稱技術(shù)要求技術(shù)要求用途用途備注備注電測(cè)儀器（電橋或可測(cè)量電阻的數(shù)字多用表）被檢熱電阻等級(jí)電測(cè)儀器等級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻和被檢熱電阻的阻值 1、電

5、測(cè)儀器的量程應(yīng)與被測(cè)量相適應(yīng)；2、保證被測(cè)量分辨力換算成溫度后不低于0.001；3、測(cè)量電流引起的溫升盡可能小。AA級(jí)、A級(jí)0.005級(jí)及以上等級(jí)B級(jí)、C級(jí)0.02級(jí)及以上等級(jí)157、計(jì)量器具控制7.1.1檢定設(shè)備（3）恒溫源 15設(shè)備名稱設(shè)備名稱技術(shù)要求技術(shù)要求用途用途備注備注冰點(diǎn)槽U 0.04,k=20也可用恒溫槽恒溫槽溫度范圍：（-50300）水平溫場(chǎng)：0.01垂直溫場(chǎng)：0.02溫度變化：不大于0.04/10min300以下恒溫源足夠的插入深度高溫爐溫度范圍：（300850）測(cè)量區(qū)域溫差不大于熱電阻上限溫度允差的1/8300以上恒溫源也可用其它高溫源液氮杜瓦瓶或液氮比較儀/196低溫源/

6、167、計(jì)量器具控制7.1.1檢定設(shè)備（4）其它 16設(shè)備名稱設(shè)備名稱技術(shù)要求技術(shù)要求用途用途備注備注轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸電勢(shì)1.0V多支熱電阻用轉(zhuǎn)換器電流換向水三相點(diǎn)瓶/核查標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的Rtp/絕緣電阻表直流電壓：（10100）V 10級(jí)測(cè)量絕緣電阻/17關(guān)于電測(cè)設(shè)備和水三相點(diǎn)瓶的使用（1）被檢熱電阻為A級(jí)、AA級(jí) 電測(cè)必須是0.005級(jí)及以上（建議Rtp經(jīng)常在三相點(diǎn)瓶中重測(cè)）；（2）被檢熱電阻為B、C級(jí) 可以使用0.02級(jí)及以上電測(cè)；17187、計(jì)量器具控制7.1.2環(huán)境條件溫度：（1535）濕度： （3080）%RH 同時(shí)要滿足電測(cè)設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求18197、計(jì)量器具控制7.2檢定項(xiàng)目19

7、檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目首次檢定首次檢定后續(xù)檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)使用中檢驗(yàn)外觀+絕緣電阻常溫+高溫*-穩(wěn)定性*-允差0+允差等級(jí)規(guī)定的上限（或下限）或100（首選100）+-207.3檢定方法7.3.1外觀檢查7.3.2絕緣電阻的測(cè)量 （1）感溫元件與保護(hù)管之間的絕緣電阻 （2）多個(gè)感溫元件之間的絕緣電阻注意：絕緣電阻表直流電壓的選擇（常溫100V，高溫10V）20217.3檢定方法7.3.3穩(wěn)定性試驗(yàn) (1)測(cè)量R0 (2)在最高工作溫度保持672h (3)再次測(cè)量R021227.3檢定方法7.3.4允差的檢定7.3.4.1檢定點(diǎn)的選擇 “各等級(jí)熱電阻的檢定點(diǎn)均應(yīng)選擇0和100，并檢查的符合性。當(dāng)

8、不符合要求時(shí)，仍需進(jìn)行上限（或下限）的溫度檢定（首選上限）?！薄叭∠?00點(diǎn)變通”22237.3檢定方法7.3.4允差的檢定7.3.4.2熱電阻阻值的測(cè)量方法（1）接線：標(biāo)準(zhǔn)和被檢均應(yīng)采用4線制的測(cè)量方法 23242425（2）測(cè)量時(shí)的要求： A:測(cè)量熱電阻時(shí)應(yīng)采取電流換向； B:應(yīng)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)采用交替測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻和被檢熱電阻的辦法； C:交替重復(fù)不少于4次； D:對(duì)保護(hù)管可拆卸的熱電阻，需要拆除保護(hù)管；25267.3.4.3 R0的檢定（1）在冰點(diǎn)槽或具有0的恒溫槽（偏差不超過0.2）中進(jìn)行；（2）標(biāo)準(zhǔn)器、被檢熱電阻交替讀數(shù)，不少于4次；26277.3.4.3 R0的檢定（3） R0

9、的計(jì)算計(jì)算冰點(diǎn)槽偏離0的值：計(jì)算被檢熱電阻在0的阻值:計(jì)算被檢熱電阻在0的溫度偏差：272828標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)器Rtp值標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻在0電阻比標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻在0電阻比值對(duì)溫度的變化率冰點(diǎn)槽偏離0的值來自于標(biāo)準(zhǔn)器證書或在三相點(diǎn)瓶中重測(cè)得到可由標(biāo)準(zhǔn)器證書數(shù)據(jù)計(jì)算得出2929被檢熱電阻在0時(shí)的電阻值被檢熱電阻讀數(shù)平均值冰點(diǎn)槽偏離0的值被檢熱電阻在0時(shí)電阻值對(duì)溫度的變化率被檢熱電阻在0的溫度偏差被檢熱電阻在0的標(biāo)稱電阻值307.3.4.4 R100的檢定（1）恒溫槽的溫度應(yīng)控制在檢定點(diǎn)附近，不應(yīng)超過2；（2）恒溫槽在10min內(nèi)溫度變化不超過0.02；（3）標(biāo)準(zhǔn)器、被檢熱電阻交替讀數(shù)，不少于4次；30

10、31（4）R100的計(jì)算計(jì)算恒溫槽偏離100的值：計(jì)算被檢熱電阻在100的電阻值：計(jì)算被檢熱電阻在100的溫度偏差值：31327.3.4.5R0、R100的合格判定(1)由被檢熱電阻在0、100的溫度偏差，依據(jù)規(guī)程表1進(jìn)行判斷；3233(2)由被檢熱電阻在0、100的電阻值，依據(jù)規(guī)程表5進(jìn)行判斷；33347.3.5實(shí)際電阻溫度系數(shù)的要求（1）計(jì)算值（2）=-標(biāo)稱（3）查規(guī)程表6注意：表6中的允許范圍與t0相關(guān)3435表63536的允許范圍PRTAA級(jí)（修約至小數(shù)點(diǎn)后7位）A級(jí)（修約至小數(shù)點(diǎn)后7位）B級(jí)（修約至小數(shù)點(diǎn)后6位）C級(jí)（修約至小數(shù)點(diǎn)后6位）CRT（修約至小數(shù)點(diǎn)后6位）361601601

11、0)300 . 7(10)300 . 7(tt16016010)230 . 7(10)230 . 7(tt16016010)2114(10)2114(tt16016010)2132(10)2132(tt16016010)4734(10)4734(tt37數(shù)據(jù)處理中的要求恒溫槽溫度的控制：檢定0時(shí)，在0.00.2； 檢定100時(shí)，在1002。 是為了避免在溫度值與電阻值的換算過程中因直接采用0和100的dR/dt帶來的影響。 和 的計(jì)算結(jié)果修約到1m； AA級(jí)修約到0.1m。 是為了減少修約帶來的誤差。的取值按規(guī)程中的范圍函數(shù)計(jì)算得到，其中AA級(jí)和A級(jí)修約至10-7，B級(jí)、C級(jí)和銅熱電阻修約至1

12、0-6。370 R100R387.4檢定結(jié)果的處理7.5 檢定周期 最長(zhǎng)不超過1年38合格檢定證書不合格檢定結(jié)果通知書（注明不合格項(xiàng)）39二、相關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)W和dW/dt計(jì)算1、現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻檢定證書39Rtp()25.1444Wzn（=R419.527/ Rtp）2.56831Wsn(=R231.928/ Rtp)1.89246W100（=R100/ Rtp）1.39263WGa(=R29.7646/ Rtp)1.11810a8-3.710-4b8-1.310-5自熱效應(yīng)(mK)1.9402、計(jì)算任意溫度t對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻值R40413、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻W和dW/dt例：計(jì)算300

13、時(shí)的W和dW/dt(1)t=300 R300 W300= R300 /Rtp(2)dW/dt(t=300)=(W301-W299)/(301-299)4142三、不確定度分析不確定分量來源：1、二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)：復(fù)現(xiàn)性、周期穩(wěn)定性、自熱2、電測(cè)設(shè)備3、恒溫設(shè)備的波動(dòng)和溫場(chǎng)不均勻4、被檢熱電阻自熱5、重復(fù)性(EXCEL)42430測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總 標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值/mK靈敏系數(shù)不確定分量116.53測(cè)量重復(fù)性0.79插孔間溫差0.00電測(cè)設(shè)備誤差16.25自熱影響2.95-16.5122.04標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻復(fù)現(xiàn)性1.94電測(cè)設(shè)備誤差0.00，21.06自熱影響2.31

14、標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻穩(wěn)定性5.7743)t(ui)t(ui1)t(ui2)t(ui3)t(uii 4）（*itu1）（*itu）（*itu2）（*itu3）（*itu444100測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值/mK靈敏系數(shù)不確定分量124.23測(cè)量重復(fù)性0.57插孔間溫差8.16電測(cè)設(shè)備誤差22.60自熱影響3.04-18.6729.27標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻復(fù)現(xiàn)性1.32電測(cè)設(shè)備誤差2.84，28.10自熱影響0.00標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻穩(wěn)定性8.0844)t(uh)t(uh1)t(uh2)t(uh3)t(uh4）（*htu）（*htu1）（*htu2）（*htu3）（*htu445合成不確定

15、度Rtp由測(cè)量得到時(shí)0： uc=17.77mK ，eff=50100： uc=25.73mK ，eff=50Rtp由檢定證書得到時(shí)0： uc=27.55mK ，eff=100100： uc=38.00mK ，eff=1004546擴(kuò)展不確定度取估計(jì)值的置信概率為95。Rtp由測(cè)量得到時(shí)0：U95=2.0117.77=36mK ，k95= t95(50)=2.01 100：U95=2.0125.73=52mK， k95= t95(50)=2.01 Rtp由檢定證書得到時(shí)0：U95=1.9827.55=55mK ，k95= t95(100)=1.98 100：U95=1.9838.00=75mK，

16、 k95= t95(100)=1.984647四、對(duì)新建標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)復(fù)查的影響1、設(shè)備配置 A級(jí)、AA級(jí)0.005級(jí)電測(cè)+水三相點(diǎn)瓶 B級(jí)、C級(jí)0.02級(jí)及以上電測(cè)2、開展項(xiàng)目的溫度范圍 標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)+恒溫設(shè)備交集例：標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)（0420） 恒溫設(shè)備（-30300） 開展項(xiàng)目的溫度范圍（0300）3、重新進(jìn)行不確定度分析4748謝 謝歡迎大家相互交流學(xué)習(xí)徐興業(yè)Email:4849五、其它資料4950測(cè)量不確定度評(píng)估數(shù)學(xué)模型0：100：50*iitStSSititt)dt/dW(WW)dt/dR(RRt00000*100100100100100)/()/(hhtStSShthttdtdW

17、WWdtdRRRt51以A級(jí)鉑熱電阻的測(cè)量為例。輸入量ti、th （含Ri和Rh）來源：Ri、Rh測(cè)量重復(fù)性，插孔之間的溫差，電測(cè)設(shè)備，測(cè)量電流引起的自熱。輸入量t*i和t*h （含R*i和R*h 、 Rtp和WS0 、WS100 ）來源：測(cè)量重復(fù)性，電測(cè)設(shè)備，測(cè)量電流引起的自熱和標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)周期穩(wěn)定性。 51不確定度分量52檢定裝置的符合性A級(jí)允差t0max=0.15t100max=0.35U95(0)0.15/4=37.5mKU95(100)0.35/4=87.5mK如果測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的電阻值R*(t)，計(jì)算WS(t)時(shí)，R*tp由檢定證書得到。則 U95(0)= 55mK，大于

18、0.15/4，不符合要求。A級(jí)鉑電阻的檢定，須用同一臺(tái)電測(cè)設(shè)備測(cè)量R*i和R*tp 。否則，應(yīng)使用0.005級(jí)及以上的電測(cè)儀器。5253工業(yè)熱電阻的構(gòu)成電阻體絕緣套管接線盒5354鉑電阻性能穩(wěn)定NoImage54 鉑電阻長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的復(fù)現(xiàn)性可達(dá)10-4 K ，是目前測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種溫度計(jì)。因此可使用統(tǒng)一的鉑熱電阻分度表，而不必在每個(gè)溫度點(diǎn)上進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。 鉑電阻的精度與鉑的提純程度有關(guān)鉑電阻的精度與鉑的提純程度有關(guān)1000(100)RWR百度電阻比百度電阻比 W W（100100）越高，表示鉑絲純度越高，）越高，表示鉑絲純度越高，國際實(shí)用溫標(biāo)規(guī)定，作為標(biāo)準(zhǔn)器的鉑電阻，國際實(shí)用溫標(biāo)規(guī)定，作為

19、標(biāo)準(zhǔn)器的鉑電阻，W W（100100）1.39251.3925目前技術(shù)水平已達(dá)到目前技術(shù)水平已達(dá)到W W（100100）1.39301.3930，工業(yè)用鉑電阻的純度工業(yè)用鉑電阻的純度W W（100100）為）為1.3871.3871.3901.390。55工業(yè)鉑電阻的分類工業(yè)鉑電阻的引線常被制成55薄膜鉑電阻繞線鉑電阻56薄膜電阻感溫元件示意圖5657繞線鉑電阻元件結(jié)構(gòu)示意圖57返回58熱電阻的插入深度要求無論是在一種介質(zhì)或不同介質(zhì)之間，只要存在溫度梯度，傳熱就會(huì)發(fā)生。熱量傳遞的方式可以是導(dǎo)熱、對(duì)流或輻射。導(dǎo)熱是當(dāng)固體或靜止流體介質(zhì)中有溫度梯度存在，熱量就會(huì)以傳導(dǎo)的方式傳遞。對(duì)流是依靠流體的宏觀位移，將熱量由一處帶到另一處的傳遞現(xiàn)象。熱電阻在恒溫槽中進(jìn)行檢定時(shí)一部分浸沒在恒溫槽中，有一部分是暴露在室溫中的，因此傳熱主要以導(dǎo)熱和對(duì)流的方式