热电阻计量标准技术报告
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计 量 标 准 技 术 报 告
计 量 标 准 名 称 二等铂电阻温度计标准装置 计 量 标 准负责人 建标单位名称(公章) 填 写 日 期 2016 .1
目
录
一、建立计量标准的目 的…………………………………………………………..( 1 ) 二、计量标准的工作原理及其组 成………………………………………………..( 1 ) 三、计量标准器及主要配套设 备…………………………………………………..( 2 )
五、环境条件
序号 1 2 项 目 温 度 湿 度 要 求 实际情况 22℃ 56%RH 结 合格 合格 （20±5）℃ （30%-80%） RH
六、计量标准的量值溯源和传递框图 七、计量标准的重复性试验
在检定装置正常工作条件下，使用二等标准铂电阻温度计，对一支被 检铂电阻，分度值Pt100，在100℃点上等精度重复测量10次，得到以下一 组数据：
二、计量标准的工作原理及其组成
组成： 1-----标准铂电阻温度计 2-----被检热电阻温度计 3-----恒温油槽 4-----转换开关 5-----电测仪器 工作原理：该标准装置采用比较法进行检定，即将二等标准铂电阻温度 计与热电阻同时插入冰点或恒温槽中，待温度稳定后，通过测量标准与 被检的值，由标准算出实际温度，然后通过公式计算得出被检的实际 值。 三、计量标准器及主要配套设备 不确定度 或准确度等级 制造厂及 或最大允许误 出厂编号 差 检定 校准 机构
1 2 3 4 5 6 7
1.96×10-6
8 9 10
∑
138.608 138. 602 138. 608
0.0016 - 0.0044 0.0016 138. 6064 66.24×10-6
2.56×10-6 19.36×10-6 2.56×10-6
S = = 0.003℃ 该标准装置测量重复性为0.003℃，小于标准装置合成标准不确定度 （0.029℃） 该标准装置的测量重复性符合《计量标准考核规范》的要求。 注：已建计量标准，至少每年进行一次重复性试验，测得的重复性应 满足检定或校准结果的测量不确定度的要求。
试验时间 测量值 测量次数 2016年2月23日 138.604 138. 607 138. 610 138. 605 138. 610 138. 605 138. 605 - 0.0024 0.0006 0.0036 - 0.0016 0.0036 - 0.0014 - 0.0014 5.76×6.10-6 3.6×10-6 12.96×10-6 2.56×10-6 12.96×10-6 1.96×10-6
2016年2月10 日 138.5452 138.5460 138.5456 138.5451 138.5449 138.5454 138.5451 138.5465
2016年3月15 日 138.5437 138.5435 138.5435 138.5434 138.5439 138.5442 138.5448 138.5442
138.5437 138.5431 138.54380
138.5442 138.5431 138.54298
变化量
0.00203
该标准装置测量稳定性最大差值为0.00203Ω/0.379=0.005℃，小于标 准装置扩展不确定度（0.058℃），该标准装置的测量稳定性符合《计量标 准考核规范》的要求。 注：若计量标准在使用中采用标称值或示值，则稳定性应小于计量标 准的最大允许误差的绝对值；如加修正值使用，则应小于修正值的扩展不 确定度。
八、计量标准的稳定性考核
在标准装置正常工作条件下，使用二等铂电阻温度计，对一支被检铂 电阻，分度值 Pt100，在100℃点上等精度重复测量10次，每月测量一次， 连续测量4月，得到以下一组数据：
考核时间 测量值 测量次数
2016年1月05 日 138.5439 138.5446 138.5454 138.5440 138.5436 138.5439 138.5440 138.5445
(dR/dt)、(dR/dt)、(dW/dt)、(dW/dt)的不确定度很小，可以忽略不计。 E.5 输入量Δti、Δth的标准不确定度u(Δti)和u(Δth)的评定 有四个主要不确定度来源：Ri、Rh测量重复性，插孔之间的温差，电测设 备，测量电流引起的自热。 E.5.1 测量的重复性u(Ri1)和u(Ri2)——A类不确定度 以A级铂热电阻的三组24次重复性试验为例： a) 检定0℃时的合并样本标准差sp为 实际测量以4次测量值平均值为测量结果，所以u(Ri1)=。换算成温度： mK，。 b) 检定100℃时的合并样本标准差sp为 实际测量以4次测量值平均值为测量结果，所以u(Rh1)=。换算成温度： mK，。 E.5.2 插孔之间的温差引入的标准不确定度u(Δti2)和u(Δth2)——B类不确定度 冰点槽插孔之间的温差很小，可以忽略不计。 水沸点槽插孔之间的温场均匀性不超过0.01℃；检定过程中温度波动不超过 ±0.02℃/10min，因标准和被检的时间常数不同，估计将有不大于0.01℃的迟 滞。均服从均匀分布，。因此： 估计相对不确定度为20%，则其自由度。 E.5.3 电测设备引入的标准不确定度u(Δti3)和u(Δth3)——B类不确定度 热电阻测量仪的测量误差是主要的不确定度来源，四端转换开关杂散电势引 起的不确定度相对较小（换算成电阻，不超过±1mΩ），可以忽略不计。 检定0℃时，热电阻测量仪的不确定度区间半宽为，在区间内可认为均匀分 布，。则 换算成温度： 检定100℃时，电阻测量仪的不确定度区间半宽为，在区间内可认为是均匀 分布，。则 换算成温度： 估计相对不确定度均为10%，则其自由度。
E.5.4 自热引起的标准不确定度u(Δti4)和u(Δth4)——B类不确定度 电测设备供感温元件的测量电流为1mA，根据实际经验感温元件一般有约 2mΩ的影响。可作均匀分布处理，。则
换算成温度：
估计相对不确定度为20%，则其自由度。 E.5.5 u(Δti)和u(Δth)的计算 由于上述四个不确定度之间相互独立，因此合成为
上 级 社 会 公 用 计 量 标 准 本 单 位 计 量 标 准 器 具
工 作 用 计 量 器 具 直接比较法
计量标准名称：一等铂电阻温度计 不确定度或准确度等级或最大允许误差：一等 保存机构：山东省计量科学研究院 计量标准名称：二等铂电阻温度计 测量范围：（0~300）℃ 不确定度或准确度等级或最大允许误差： 0℃:U=55mK,k=2, 100℃:U=75mK,k=2 =2,100℃
泰安德图自 动化仪器有 限公司 DY-1533 泰安德图自 动化仪器有 限公司 DS20-1530 KEITHLEY 4014562 泰安德图自 动化仪器有 限公司 DZ0115117 浙江正泰 无号
主 要 配 套 设 备
制冷恒 温槽 数字多 用表 热工仪 表自动 检定系 统 绝缘电 阻表
DTS-20
2016年4月23 日 138.5426 138.5428 138.5430 138.5424 138.5424 138.5428 138.5431 138.5434
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10
i
138.5451 138.5442 138.54432
138.5442 138.5431 138.54511
名称 计 量 标 准
型号
测量范围
标准 铂电
昆明大方自
器
阻 温度 计
WZPB2
（0~419.527）℃
二等
动控制科技 有限公司～300）℃
均匀性：水平温差 ≤0.01℃垂直温差均 ≤0.02℃ 波动度：±0.019℃ /10min 均匀性：水平温差、垂 直温差均≤0.01℃ 波动度：±0.01℃ /15min
四、计量标准的主要技术指 标……………………………………………………..( 3 ) 五、环境条 件………………………………………………………………………..( 3 ) 六、计量标准的量值溯源和传递框 图……………………………………………..( 4 ) 七、计量标准的重复性试 验………………………………………………………..( 5 ) 八、计量标准的稳定性考 核………………………………………………………..( 6 ) 九、检定或校准结果的测量不确定度评 定……………………………………....( 7 ) 十、检定或校准结果的验 证………………………………………………………( 19 ) 十一、结 论…………………………………………………………………………( 20 ) 十二、附加说 明……………………………………………………………………( 20 )
E.2 测量标准 E.2.1 二等标准铂电阻温度计 二等标准铂电阻温度计证书给出的参数见表E.2。
表E.2 表二等标准铂电阻证书给出的（及推算出的）参数
t 0℃ 100℃
W 0.999968 1.392727 Rtp=24.8437Ω
d W/dt 0.0039898 0.003870 0
E.2.2 电测设备 HY2003A热电阻测量仪，测量范围（0~220）Ω，分辨力0.1mΩ，MPE： ±（0.01%读数+1.0mΩ）。 E.3 测量方法 用比较法进行测量。将二等标准铂电阻温度计与被检铂热电阻同时插入冰点 和100℃的恒温槽中待温度稳定后通过测量标准与被检的值，由标准算出实际温 度然后通过公式计算得出被检的实际值R和R。 E.4 数学模型 检定点0℃，测量误差的数学模型： (E.1) 检定点100℃，测量误差的数学模型： (E.2) 式中符号的含义同正文。从数学模型中可以观察到，0℃检定点的输入量 有： R、R、R、W；100℃检定点的输入量有：R、R、R、W。
E.6 输入量和的标准不确定度u()和u()的评定 主要有4个不确定度来源：标准铂电阻的复观性和电阻比值的周期稳定性， 电测设备的测量误差，测量电流引起的自热。 E.6.1 二等标准铂电阻复观性引入的标准不确定度和——B类不确定度 按规程要求，水三相点处为U99=5mK，k=2.58；水沸点附近为U99=3.4mK， k=2.58。因此，=1.94 mK；=1.32 mK。 估计相对不确定度为5%，则其自由度。 E.6.2 电测设备引入的标准不确定度和——B类不确定度 电测设备在水三相点、冰点槽和100℃恒温槽内测量某标准铂电阻温度计和 被检热电阻的电阻值见表E.3。
表E.3 电测设备的测量值（含允差检定结果）
检定点 水三相点 冰点槽内 100℃ 允差检定结果如下： 修正值： 测量偏差：℃
直接比较法
计量器具名称：工业铂、铜热电阻 测量范围：（0~300）℃ 准确度等级或最大允许误差：B级
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
E.1 被测对象 铂热电阻Pt100。AA级（或A级、B级及C级），测量点：0℃和100℃，允许 偏差见表E.1。
表E.1 允许偏差
检定点 /℃ 0 100
允许偏差/℃ AA ±0.10 ±0.27 A ±0.15 ±0.35 B ±0.30 ±0.80 C ±0.6 ±1.6
（-20～100）℃
2010
（0-1000）Ω
50ppm×R+2ppm×F
DTZ-01
/
U=0.1uV k=2
ZC25-3
（0-500）M
10级
四、计量标准的主要技术指标
该项标准装置的主要技术指标 1. 二等标准铂电阻温度计准确度等级：0℃:U=55mK,k=2, 100℃:U=75mK,k=2
2. 测量范围：（0～300）℃
一、建立计量标准的目的
随着国民经济的快速发展，工作用热电阻在测温领域的运用，越来 越广泛，为了适应社会发展的需要，满足我所的溯源需求，进一步开拓 所新的业务，有必要在所建立工作用热电阻检定装置，严格按检定规程 要求进行工作用热电阻的检定工作，规范检定行为。同时，我所已经具 有满足工作用热电阻检定规程要求的环境条件、设施、标准仪器及配套 设备，符合开展工作用热电阻检定工作的条件，具备开展工作用热电阻 检定工作的能力。本检定装置的建立可覆盖测量范围在（-30～300）℃的 工作用热电阻的检定。
计 量 标 准 名 称 二等铂电阻温度计标准装置 计 量 标 准负责人 建标单位名称(公章) 填 写 日 期 2016 .1
目
录
一、建立计量标准的目 的…………………………………………………………..( 1 ) 二、计量标准的工作原理及其组 成………………………………………………..( 1 ) 三、计量标准器及主要配套设 备…………………………………………………..( 2 )
五、环境条件
序号 1 2 项 目 温 度 湿 度 要 求 实际情况 22℃ 56%RH 结 合格 合格 （20±5）℃ （30%-80%） RH
六、计量标准的量值溯源和传递框图 七、计量标准的重复性试验
在检定装置正常工作条件下，使用二等标准铂电阻温度计，对一支被 检铂电阻，分度值Pt100，在100℃点上等精度重复测量10次，得到以下一 组数据：
二、计量标准的工作原理及其组成
组成： 1-----标准铂电阻温度计 2-----被检热电阻温度计 3-----恒温油槽 4-----转换开关 5-----电测仪器 工作原理：该标准装置采用比较法进行检定，即将二等标准铂电阻温度 计与热电阻同时插入冰点或恒温槽中，待温度稳定后，通过测量标准与 被检的值，由标准算出实际温度，然后通过公式计算得出被检的实际 值。 三、计量标准器及主要配套设备 不确定度 或准确度等级 制造厂及 或最大允许误 出厂编号 差 检定 校准 机构
1 2 3 4 5 6 7
1.96×10-6
8 9 10
∑
138.608 138. 602 138. 608
0.0016 - 0.0044 0.0016 138. 6064 66.24×10-6
2.56×10-6 19.36×10-6 2.56×10-6
S = = 0.003℃ 该标准装置测量重复性为0.003℃，小于标准装置合成标准不确定度 （0.029℃） 该标准装置的测量重复性符合《计量标准考核规范》的要求。 注：已建计量标准，至少每年进行一次重复性试验，测得的重复性应 满足检定或校准结果的测量不确定度的要求。
试验时间 测量值 测量次数 2016年2月23日 138.604 138. 607 138. 610 138. 605 138. 610 138. 605 138. 605 - 0.0024 0.0006 0.0036 - 0.0016 0.0036 - 0.0014 - 0.0014 5.76×6.10-6 3.6×10-6 12.96×10-6 2.56×10-6 12.96×10-6 1.96×10-6
2016年2月10 日 138.5452 138.5460 138.5456 138.5451 138.5449 138.5454 138.5451 138.5465
2016年3月15 日 138.5437 138.5435 138.5435 138.5434 138.5439 138.5442 138.5448 138.5442
138.5437 138.5431 138.54380
138.5442 138.5431 138.54298
变化量
0.00203
该标准装置测量稳定性最大差值为0.00203Ω/0.379=0.005℃，小于标 准装置扩展不确定度（0.058℃），该标准装置的测量稳定性符合《计量标 准考核规范》的要求。 注：若计量标准在使用中采用标称值或示值，则稳定性应小于计量标 准的最大允许误差的绝对值；如加修正值使用，则应小于修正值的扩展不 确定度。
八、计量标准的稳定性考核
在标准装置正常工作条件下，使用二等铂电阻温度计，对一支被检铂 电阻，分度值 Pt100，在100℃点上等精度重复测量10次，每月测量一次， 连续测量4月，得到以下一组数据：
考核时间 测量值 测量次数
2016年1月05 日 138.5439 138.5446 138.5454 138.5440 138.5436 138.5439 138.5440 138.5445
(dR/dt)、(dR/dt)、(dW/dt)、(dW/dt)的不确定度很小，可以忽略不计。 E.5 输入量Δti、Δth的标准不确定度u(Δti)和u(Δth)的评定 有四个主要不确定度来源：Ri、Rh测量重复性，插孔之间的温差，电测设 备，测量电流引起的自热。 E.5.1 测量的重复性u(Ri1)和u(Ri2)——A类不确定度 以A级铂热电阻的三组24次重复性试验为例： a) 检定0℃时的合并样本标准差sp为 实际测量以4次测量值平均值为测量结果，所以u(Ri1)=。换算成温度： mK，。 b) 检定100℃时的合并样本标准差sp为 实际测量以4次测量值平均值为测量结果，所以u(Rh1)=。换算成温度： mK，。 E.5.2 插孔之间的温差引入的标准不确定度u(Δti2)和u(Δth2)——B类不确定度 冰点槽插孔之间的温差很小，可以忽略不计。 水沸点槽插孔之间的温场均匀性不超过0.01℃；检定过程中温度波动不超过 ±0.02℃/10min，因标准和被检的时间常数不同，估计将有不大于0.01℃的迟 滞。均服从均匀分布，。因此： 估计相对不确定度为20%，则其自由度。 E.5.3 电测设备引入的标准不确定度u(Δti3)和u(Δth3)——B类不确定度 热电阻测量仪的测量误差是主要的不确定度来源，四端转换开关杂散电势引 起的不确定度相对较小（换算成电阻，不超过±1mΩ），可以忽略不计。 检定0℃时，热电阻测量仪的不确定度区间半宽为，在区间内可认为均匀分 布，。则 换算成温度： 检定100℃时，电阻测量仪的不确定度区间半宽为，在区间内可认为是均匀 分布，。则 换算成温度： 估计相对不确定度均为10%，则其自由度。
E.5.4 自热引起的标准不确定度u(Δti4)和u(Δth4)——B类不确定度 电测设备供感温元件的测量电流为1mA，根据实际经验感温元件一般有约 2mΩ的影响。可作均匀分布处理，。则
换算成温度：
估计相对不确定度为20%，则其自由度。 E.5.5 u(Δti)和u(Δth)的计算 由于上述四个不确定度之间相互独立，因此合成为
上 级 社 会 公 用 计 量 标 准 本 单 位 计 量 标 准 器 具
工 作 用 计 量 器 具 直接比较法
计量标准名称：一等铂电阻温度计 不确定度或准确度等级或最大允许误差：一等 保存机构：山东省计量科学研究院 计量标准名称：二等铂电阻温度计 测量范围：（0~300）℃ 不确定度或准确度等级或最大允许误差： 0℃:U=55mK,k=2, 100℃:U=75mK,k=2 =2,100℃
泰安德图自 动化仪器有 限公司 DY-1533 泰安德图自 动化仪器有 限公司 DS20-1530 KEITHLEY 4014562 泰安德图自 动化仪器有 限公司 DZ0115117 浙江正泰 无号
主 要 配 套 设 备
制冷恒 温槽 数字多 用表 热工仪 表自动 检定系 统 绝缘电 阻表
DTS-20
2016年4月23 日 138.5426 138.5428 138.5430 138.5424 138.5424 138.5428 138.5431 138.5434
1 2 3 4 5 6 7 8
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138.5451 138.5442 138.54432
138.5442 138.5431 138.54511
名称 计 量 标 准
型号
测量范围
标准 铂电
昆明大方自
器
阻 温度 计
WZPB2
（0~419.527）℃
二等
动控制科技 有限公司～300）℃
均匀性：水平温差 ≤0.01℃垂直温差均 ≤0.02℃ 波动度：±0.019℃ /10min 均匀性：水平温差、垂 直温差均≤0.01℃ 波动度：±0.01℃ /15min
四、计量标准的主要技术指 标……………………………………………………..( 3 ) 五、环境条 件………………………………………………………………………..( 3 ) 六、计量标准的量值溯源和传递框 图……………………………………………..( 4 ) 七、计量标准的重复性试 验………………………………………………………..( 5 ) 八、计量标准的稳定性考 核………………………………………………………..( 6 ) 九、检定或校准结果的测量不确定度评 定……………………………………....( 7 ) 十、检定或校准结果的验 证………………………………………………………( 19 ) 十一、结 论…………………………………………………………………………( 20 ) 十二、附加说 明……………………………………………………………………( 20 )
E.2 测量标准 E.2.1 二等标准铂电阻温度计 二等标准铂电阻温度计证书给出的参数见表E.2。
表E.2 表二等标准铂电阻证书给出的（及推算出的）参数
t 0℃ 100℃
W 0.999968 1.392727 Rtp=24.8437Ω
d W/dt 0.0039898 0.003870 0
E.2.2 电测设备 HY2003A热电阻测量仪，测量范围（0~220）Ω，分辨力0.1mΩ，MPE： ±（0.01%读数+1.0mΩ）。 E.3 测量方法 用比较法进行测量。将二等标准铂电阻温度计与被检铂热电阻同时插入冰点 和100℃的恒温槽中待温度稳定后通过测量标准与被检的值，由标准算出实际温 度然后通过公式计算得出被检的实际值R和R。 E.4 数学模型 检定点0℃，测量误差的数学模型： (E.1) 检定点100℃，测量误差的数学模型： (E.2) 式中符号的含义同正文。从数学模型中可以观察到，0℃检定点的输入量 有： R、R、R、W；100℃检定点的输入量有：R、R、R、W。
E.6 输入量和的标准不确定度u()和u()的评定 主要有4个不确定度来源：标准铂电阻的复观性和电阻比值的周期稳定性， 电测设备的测量误差，测量电流引起的自热。 E.6.1 二等标准铂电阻复观性引入的标准不确定度和——B类不确定度 按规程要求，水三相点处为U99=5mK，k=2.58；水沸点附近为U99=3.4mK， k=2.58。因此，=1.94 mK；=1.32 mK。 估计相对不确定度为5%，则其自由度。 E.6.2 电测设备引入的标准不确定度和——B类不确定度 电测设备在水三相点、冰点槽和100℃恒温槽内测量某标准铂电阻温度计和 被检热电阻的电阻值见表E.3。
表E.3 电测设备的测量值（含允差检定结果）
检定点 水三相点 冰点槽内 100℃ 允差检定结果如下： 修正值： 测量偏差：℃
直接比较法
计量器具名称：工业铂、铜热电阻 测量范围：（0~300）℃ 准确度等级或最大允许误差：B级
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
E.1 被测对象 铂热电阻Pt100。AA级（或A级、B级及C级），测量点：0℃和100℃，允许 偏差见表E.1。
表E.1 允许偏差
检定点 /℃ 0 100
允许偏差/℃ AA ±0.10 ±0.27 A ±0.15 ±0.35 B ±0.30 ±0.80 C ±0.6 ±1.6
（-20～100）℃
2010
（0-1000）Ω
50ppm×R+2ppm×F
DTZ-01
/
U=0.1uV k=2
ZC25-3
（0-500）M
10级
四、计量标准的主要技术指标
该项标准装置的主要技术指标 1. 二等标准铂电阻温度计准确度等级：0℃:U=55mK,k=2, 100℃:U=75mK,k=2
2. 测量范围：（0～300）℃
一、建立计量标准的目的
随着国民经济的快速发展，工作用热电阻在测温领域的运用，越来 越广泛，为了适应社会发展的需要，满足我所的溯源需求，进一步开拓 所新的业务，有必要在所建立工作用热电阻检定装置，严格按检定规程 要求进行工作用热电阻的检定工作，规范检定行为。同时，我所已经具 有满足工作用热电阻检定规程要求的环境条件、设施、标准仪器及配套 设备，符合开展工作用热电阻检定工作的条件，具备开展工作用热电阻 检定工作的能力。本检定装置的建立可覆盖测量范围在（-30～300）℃的 工作用热电阻的检定。