JJF 2019-2022 液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度性能測(cè)試規(guī)范

中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度性能測(cè)試規(guī)范國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布孫浩(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)蔣靜(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)王凌(洛陽(yáng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心)金志軍(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)田昀(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)林軍(福建省計(jì)量科學(xué)研究院)徐震震(泰安磐然測(cè)控科技有限公司)I引言 1范圍 2引用文件 4概述 5計(jì)量特性 5.1溫度性能 5.2安全性能 6測(cè)試條件 6.1環(huán)境條件 6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 7測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試方法 7.1測(cè)試、檢查項(xiàng)目 7.2絕緣電阻的檢查 7.4數(shù)據(jù)處理 8測(cè)試結(jié)果表達(dá) 9復(fù)測(cè)時(shí)間間隔 附錄A液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度性能測(cè)試原始記錄參考格式 附錄B液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備測(cè)試證書(shū)(報(bào)告)內(nèi)頁(yè)參考格式 附錄C液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度偏差不確定度評(píng)定示例 附錄D液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度均勻度不確定度評(píng)定示例 附錄E液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度波動(dòng)度不確定度評(píng)定示例 ⅡJJF1071—2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》和JJF1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制修訂工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。1本規(guī)范適用于溫度范圍為(一80～300)℃的液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度性能的測(cè)試，GB/T5170.2—2017環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法第2部分：溫度試驗(yàn)設(shè)備件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。25.1溫度性能設(shè)備的溫度性能包括溫度偏差、溫度均勻度及溫度波動(dòng)度。典型設(shè)備的溫度性能要求見(jiàn)表1。溫度范圍(一80～100)℃溫度偏差士1.0℃士2.5℃溫度均勻度溫度波動(dòng)度注：以上技術(shù)要求不用于合格判定，僅供參5.2安全性能常溫下，設(shè)備的金屬外殼或接地端子與電源端子之間的絕緣電阻應(yīng)不小于20MQ。6.1環(huán)境條件溫度：(15～35)℃;相對(duì)濕度：不大于85%。設(shè)備周圍應(yīng)無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)及腐蝕性氣體存在，并無(wú)明顯空氣流動(dòng)，應(yīng)避免其他冷、熱源的影響。實(shí)際工作中，環(huán)境條件還應(yīng)滿足測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器正常使用的要求。6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)一般由溫度傳感器及溫度顯示(記錄)儀組成，其在與設(shè)備對(duì)應(yīng)溫度范圍內(nèi)的不確定度應(yīng)不大于設(shè)備溫度偏差最大允許值的絕對(duì)值的1/3。溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備技術(shù)要求見(jiàn)表2。序號(hào)名稱測(cè)量范圍1溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)分辨力：不低于0.01℃2絕緣電阻表10級(jí)1溫度傳感器尺寸應(yīng)盡量小，并且能整體浸入工作空2溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求為包含傳感器和溫度顯示(記錄)儀的整體要3溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)各通道的測(cè)量結(jié)果應(yīng)包含修正值。4也可采用滿足要求的其他設(shè)備。5應(yīng)定期或不定期對(duì)溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能核查。37.1測(cè)試、檢查項(xiàng)目7.2絕緣電阻的檢查用絕緣電阻表測(cè)量設(shè)備的外殼或接線端子與電源端子之間的絕緣電阻，其結(jié)果應(yīng)符合5.2的要求。7.3測(cè)試方法測(cè)試溫度點(diǎn)為設(shè)備使用溫度范圍的上限、下限和中間點(diǎn)，也可根據(jù)用戶需要進(jìn)行7.3.2工作空間的確定設(shè)備的工作空間按制造商提供的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)確定。若產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)未規(guī)定工作空間，則應(yīng)根據(jù)表3確定工作空間，但工作空間上表面距離液面不應(yīng)小于30mm。如果加熱(制冷)裝置位于槽體的底部或側(cè)面，則工作空間的計(jì)算應(yīng)從加熱(制冷)裝置靠近工作空間的表面開(kāi)始計(jì)算。如槽體具有擋板、隔板等隔離設(shè)施，則從擋板、隔板開(kāi)始距底面、液面(或隔板)距槽壁(或擋板、加熱器、冷卻器)長(zhǎng)方體槽體(W×L×H)≥0.15W或0.15L圓柱體槽體(D×H)注：以操作者正常操作為基點(diǎn)，W表示槽體左右方向尺寸，L表示槽示液體介質(zhì)液位的高度，D表示槽體的直徑。7.3.3測(cè)量點(diǎn)的位置溫度傳感器布放位置為設(shè)備溫度性能測(cè)試時(shí)的測(cè)量點(diǎn)位置。當(dāng)工作空間為長(zhǎng)方體時(shí)，溫度傳感器應(yīng)布放在工作空間內(nèi)的角點(diǎn)及幾何中心點(diǎn)。當(dāng)工作空間為圓柱體時(shí)，溫當(dāng)設(shè)備工作空間內(nèi)有置物裝置時(shí)，可按實(shí)際情況將溫度傳感器布放在相應(yīng)位置溫度傳感器測(cè)量點(diǎn)序號(hào)用1,2,3,……數(shù)字表示。7.3.3.1當(dāng)工作空間深度小于15cm時(shí)，溫度測(cè)量點(diǎn)數(shù)量為5個(gè)，溫度傳感器應(yīng)布放在工作空間1/2深度水平面上，見(jiàn)圖1所示。47.3.3.2當(dāng)工作空間深度大于15cm時(shí)，溫度測(cè)量點(diǎn)數(shù)量為9個(gè)，溫度傳感器應(yīng)布放在工作空間上、下水平面及空間幾何中心點(diǎn)，見(jiàn)圖2所示。7.3.3.3當(dāng)工作空間過(guò)小或過(guò)大時(shí)，可按用戶需要或?qū)嶋H情況確定測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量和位置，并用圖示說(shuō)明。7.3.4溫度的測(cè)試在設(shè)備空載條件下進(jìn)行測(cè)試。在確認(rèn)設(shè)備液位正常后，將設(shè)備控制溫度設(shè)定到測(cè)試溫度，并開(kāi)啟運(yùn)行設(shè)備，待其達(dá)到設(shè)定溫度并處于穩(wěn)定狀態(tài)后開(kāi)始記錄各測(cè)量點(diǎn)溫度。應(yīng)每2min測(cè)量一次，測(cè)量過(guò)程應(yīng)包括一個(gè)以上的完整溫度變化周期，測(cè)量時(shí)間應(yīng)在30min以上。7.4數(shù)據(jù)處理7.4.1溫度偏差按公式(1)和公式(2)計(jì)算設(shè)備的溫度上偏差和溫度下偏差：式中：tmax--——修正后各測(cè)量點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的最高溫度，℃;tmin——修正后各測(cè)量點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的最低溫度，℃;JJF2019—202257.4.2溫度均勻度按公式(3)計(jì)算設(shè)備的溫度均勻度：式中：timax-—修正后各測(cè)量點(diǎn)在第i次測(cè)量時(shí)測(cè)得的最高溫度，℃;timin-——修正后各測(cè)量點(diǎn)在第i次測(cè)量時(shí)測(cè)得的最低溫度，℃;7.4.3溫度波動(dòng)度按公式(4)計(jì)算設(shè)備的溫度波動(dòng)度：△t;=max(tjmax一tjmin)式中：△t設(shè)備的溫度波動(dòng)度，℃;t;min——修正后測(cè)量點(diǎn)j在n次測(cè)量中測(cè)得的最低溫度，℃;j-——測(cè)量點(diǎn)序號(hào)。8測(cè)試結(jié)果表達(dá)經(jīng)測(cè)試的設(shè)備出具測(cè)試證書(shū)或測(cè)試報(bào)告，測(cè)試證書(shū)或測(cè)試報(bào)告至少應(yīng)包括以下信息：a)標(biāo)題“測(cè)試證書(shū)”或“測(cè)試報(bào)告”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c)進(jìn)行測(cè)試的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書(shū)(或報(bào)告)的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)；e)客戶的名稱和地址；f)被測(cè)對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；g)進(jìn)行測(cè)試的日期；h)測(cè)試所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱及代號(hào)；i)本次測(cè)試所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；j)測(cè)試環(huán)境的描述；k)溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動(dòng)度的測(cè)試結(jié)果及相應(yīng)不確定度，以及絕緣電阻檢查結(jié)果的說(shuō)明；1)對(duì)測(cè)試規(guī)范的偏離的說(shuō)明；m)測(cè)試證書(shū)或測(cè)試報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；n)測(cè)試人和核驗(yàn)人簽名；o)測(cè)試結(jié)果僅對(duì)被測(cè)對(duì)象有效性的聲明；6p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制測(cè)試證書(shū)或測(cè)試報(bào)告的聲明。建議復(fù)測(cè)間隔時(shí)間為1年，使用特別頻繁時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短。在使用過(guò)程中經(jīng)過(guò)修理、由于復(fù)測(cè)間隔時(shí)間的長(zhǎng)短是由設(shè)備的使用情況、使用者、設(shè)備本身質(zhì)量等因素所決7生產(chǎn)單位：型號(hào)規(guī)格：出廠編號(hào)：測(cè)試地點(diǎn)：環(huán)境溫度：℃環(huán)境相對(duì)濕度：%名稱型號(hào)器號(hào)測(cè)量范圍準(zhǔn)確度等級(jí)/不確定度證書(shū)編號(hào)1.溫度性能測(cè)試記錄設(shè)定溫度：℃計(jì)量單位：℃次數(shù)實(shí)測(cè)溫度值各測(cè)量點(diǎn)之間的最大差值123456789123456789每一測(cè)量點(diǎn)中的最大差值溫度上偏差溫度均勻度溫度下偏差溫度波動(dòng)度82.溫度測(cè)試點(diǎn)布設(shè)位置示意圖3.絕緣電阻檢查結(jié)果9液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備測(cè)試證書(shū)(報(bào)告)內(nèi)頁(yè)參考格式測(cè)試結(jié)果測(cè)試溫度/℃測(cè)試項(xiàng)目測(cè)量值/℃不確定度/℃溫度上偏差溫度下偏差溫度均勻度溫度波動(dòng)度液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度偏差不確定度評(píng)定示例C.1被測(cè)對(duì)象恒溫水槽，溫度設(shè)定分辨力為0.1℃,以測(cè)試溫度點(diǎn)50.0℃為例進(jìn)行評(píng)定。C.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溫度巡檢儀，溫度指示分辨力為0.01℃。C.3測(cè)試方法按照本規(guī)范的測(cè)試要求，將溫度巡檢儀的傳感器按規(guī)定測(cè)試點(diǎn)要求布放。恒溫水槽設(shè)定為50.0℃,并開(kāi)啟運(yùn)行。當(dāng)恒溫水槽溫度達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定后開(kāi)始記錄溫度巡檢儀顯示的溫度值，記錄時(shí)間間隔為2min,30min內(nèi)共記錄16組數(shù)據(jù)。C.4測(cè)量模型式中：tmax——修正后各測(cè)量點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的最高溫度，℃;tmin——修正后各測(cè)量點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的最低溫度，℃;C.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定恒溫水槽溫度上偏差和溫度下偏差的不確定度來(lái)源包括：被測(cè)恒溫水槽測(cè)量重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)器分辨力、標(biāo)準(zhǔn)器誤差、標(biāo)準(zhǔn)器穩(wěn)定性。C.5.1恒溫水槽溫度偏差測(cè)量重復(fù)性與標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1max、U1min對(duì)恒溫水槽進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量，計(jì)算每次測(cè)量的溫度上偏差和溫度下偏差，得到兩組測(cè)量列分別如下：溫度上偏差△tmax/℃:0.25,0.26,0.19,0.28,0.24,0.21,0.18,0.28,0.24,0.20;溫度下偏差△tmin/℃:0.03,0.04,一0.02,0.04,0.03,0.01,一0.05,0.04,0.03,0.01。用貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，則由重復(fù)測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：u?(△tmax)=s(△tmax)u?(△tmin)=s(△tmin)=0.030℃標(biāo)準(zhǔn)器的溫度分辨力為0.01℃,區(qū)間半寬為0.005℃,服從均勻分布，則由標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，取其中較大者，則：JJF2019—2022u1min=u?(△tmin)=0.030℃C.5.2標(biāo)準(zhǔn)器誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?勻分布考慮，則標(biāo)準(zhǔn)器誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u?=0.25℃/√3≈0.144℃。C.5.3標(biāo)準(zhǔn)器穩(wěn)定性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?標(biāo)準(zhǔn)器年穩(wěn)定性為0.10℃,按均勻分布計(jì)算，則由其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u?=C.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總見(jiàn)表C.1和表C.2。標(biāo)準(zhǔn)不確定度符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)不確定度/℃123標(biāo)準(zhǔn)不確定度符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)不確定度/℃123C.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度C.7.1溫度上偏差的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u.(△tmax)u1max,u2,u?互不相關(guān)，則溫度上偏差的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(△tmax)為：u.(△tmax)=√uimax+u2+u3=0.159℃C.7.2溫度下偏差的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u.(△tmin)u1min,u2,u?,互不相關(guān)，則溫度下偏差的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u.(△tmin)為：C.8擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,則恒溫水槽溫度上偏差的擴(kuò)展不確定度為：U=k×u.(△tmax恒溫水槽溫度下偏差的擴(kuò)展不確定度為：即溫度偏差的擴(kuò)展不確定度為：液體恒溫試驗(yàn)設(shè)備溫度均勻度不確定度評(píng)定示例D.1被測(cè)對(duì)象恒溫水槽，溫度設(shè)定分辨力為0.1℃,以測(cè)試溫度點(diǎn)50.0℃為例進(jìn)行評(píng)定。D.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溫度巡檢儀，溫度指示分辨力為0.01℃,測(cè)量時(shí)帶修正值使用，不確定度為U=測(cè)試方法按照本規(guī)范的測(cè)試要求，將溫度巡檢儀的傳感器按規(guī)定測(cè)試點(diǎn)要求布放。恒溫水槽設(shè)定為50.0℃,并開(kāi)啟運(yùn)行。當(dāng)恒溫水槽溫度達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定后開(kāi)始記錄溫度巡檢儀顯示的溫度值，記錄時(shí)間間隔為2min,30min內(nèi)共記錄16組數(shù)據(jù)。D.4測(cè)量模型式中：△t.——恒溫水槽的溫度均勻度，℃;timax修正后各測(cè)量點(diǎn)在第i次測(cè)量時(shí)測(cè)得的最高溫度，℃;timin——修正后各測(cè)量點(diǎn)在第i次測(cè)量時(shí)測(cè)得的最低溫度，℃;n——測(cè)量次數(shù)。D.5靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)c=1/n。D.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定恒溫水槽溫度均勻度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源包括溫度均勻度的測(cè)量重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)器的分辨力、標(biāo)準(zhǔn)器通道間差值的一致性。D.6.1溫度均勻度的測(cè)量重復(fù)性與標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?(△t?)對(duì)恒溫水槽進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量，計(jì)算每次測(cè)量的溫度均勻度，得到一組測(cè)量列如下：溫度均勻度△t;/℃:0.14,0.18,0.16,0.15,0.17,0.16,0.17,0.16,0.17,0.18。用貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，則由重復(fù)測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：標(biāo)準(zhǔn)器分辨力為0.01℃,區(qū)間半寬為0.005℃,服從均勻分布，則由標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uib(△ti)=0.005測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度大于標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，取其中較大者，則：u?(△t;)=u1a(△t;)=0.0D.6.2標(biāo)準(zhǔn)器通道間差值一致性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?(△t;)標(biāo)準(zhǔn)器通道間溫度差值的一致性不超過(guò)0.03℃,區(qū)間半寬為0.015℃,服從均勻分布，則u?(△t?)=0.015℃/√3=0.008℃。D.7標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表溫度均勻度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總見(jiàn)表D.1。標(biāo)準(zhǔn)不確定度符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)c121D.8合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?(△t;)、u?(△t;)互不相關(guān)，則溫度均勻度的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u.(△t;)為：u.(△t;)=√[|c?|ui(△t?)]2+[|c?|u?(△t?)]2=0.008℃D.9擴(kuò)展不確定度取包