二等铂电阻温度计标准装置建标技术报告

0℃时，根据检定规程， RtP 的检定周期不稳定性为 5mK，合电阻 5×10-4Ω，属正态分布，
ux4 5104 / 3 1.66 104 Ω
同理，100℃，根据检定规程规定它的检定周期不稳定性为 12mK，合电阻 1.66×10-3Ω，属正态分布，
ux4 1.16 10 3 / 3 3.87 104 Ω
一、建立计量标准的目的 为我市企事业单位的工业铂、铜热电阻温度计、标准水银温度计、工作用玻璃液体温度计提供量值溯源。
二、计量标准的工作原理及其组成 根据 JJG 229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》的要求，本标准装置由数字多用表（2002 型）和标准
铂电阻温度计（SPK-450）组成，用数字多用表分别测量标准铂电阻温度计与被检铂热电阻温度计的电阻值经 计算得被检铂热电阻的示值误差。
五、环境条件
序号
项目
1
温度
2
湿度
要求 (20±5)℃ 45%～75%
实际情况 (20±5)℃ 45%～75%
结论 合格 合格
3
六、计量标准的量值溯源及传递框图
上
一
计量标准名称：标准铂电阻温度计
级
计
准确度等级：一等
量
器
保存机构：省计量院
具
直接测量
本
计量标准名称：标准铂电阻温度计
级
计
测量范围：（-189.3442～419.527）℃
17ppm·reading+4ppm·range）。规程规定检定 A 级铂热电阻电测设备应引入修正值，但用 2002 型数字多用表
电测设备精度度已足够高，无需引入修正值。
1.3 被测对象：铂热电阻，测量点 0℃、100℃，允许偏差见下表。
铂热电阻允差
等级
温度
0℃
100℃
A级
0.15℃
0.35℃
B级
0.30℃
0.80℃
1.4 测量参数与测量方法
测量参数为 R 0℃、 R 100℃，比较法进行测量。
比较法是将二等标准铂电阻温度计与铂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 R t 。
1.5 环境条件 温度：（15～35）℃、相对湿度≤80% 。
计
量
计量器具名称：双金属温度计
测量范围：（-40～400）℃
准确度等级： 1.0 级及以下
器
计量器具名称：压力式温度计
测量范围：（-20～200）℃
准确度等级： 1.0 级及以下
具
计量器具名称：温度巡检仪
测量范围：（-40～300）℃
最大允许误差：MPE≧±0.1%FS±1 字
4
七、计量标准的重复性试验
量
器
准确度等级：二等
具
直接测量
计量器具名称：工业铂、铜热电阻
测量范围：（-40～419.527）℃ 准确度等级： AA 级及以下
下
一
计量器具名称：标准水银温度计
测量范围：（-40～300）
最大允许误差： MPE≧±0.20℃
级
计量器具名称：工作用玻璃液体温度计 测量范围：（-40～400）℃
最大允许误差：MPE≧±0.05℃
--------
-----
2
四、计量标准的主要技术指标
1.标准铂电阻温度计 型号：SPK-450 测量范围：（-189.3442～419.527）℃ 精确度等级：二等 2.数字多用表 型号：2002 测量范围：100nΩ～1GΩ 最大允许误差：±(17ppm•rdg + 4ppm•F.S) 3.热电偶检定炉 2 个 型号：DTL-600 测量范围：（300～1200）℃ 控温稳定度：＜0.4℃/10min 4.制冷恒温槽 型号：DTS-40 测量范围：（-40～+100）℃ 温度波动度：±0.01℃；温度均匀度：(水平≤0.01℃，垂直≤0.02℃) 5.恒温油槽 型号：DTS-300 测量范围：（70～300）℃ 温度波动度：±0.01℃；温度均匀度：(水平≤0.01℃，垂直≤0.02℃) 6. 零度恒温器 型号：DTBH-01 精度：(0±0.03)℃
在规程规定的条件下，选取一支性能稳定的 B 级铂热电阻编号 2654，用本标准检定装置对 0℃时测量 10 次，以此对该标准装置的测量重复性进行考核。
a)在 0℃时 次序 1 2 3 4 5
测量结果(Ω) 100.0325 100.0322 100.0321 100.0324 100.0323
次序 6 7 8 9 10
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： 2018 年 02 月 04 日
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 ) 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 …………………………………………………… ( 22 ) 十一、结论 ……………………………………………………………………… ( 23 ) 十二、附加说明………………………………………………………………… ( 23 )
从上表可得出：0℃最大差值为 0.002℃, 100℃最大差值为 0.001℃，此值不超过计量标准的合成不确定度, 符合稳定性验证要求。
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九、检定或校准结果的测量不确定度评定
1 概述
工业铂热电阻温度计测量结果的不确定度评定
1.1 测量依据：JJG229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》。
1.2 测量标准：二等标准铂电阻温度计。电测设备为 2002 型数字多用表（200Ω档精度为±
以恒温油槽的最大温差 0.02℃作考虑，不确定度区间的半宽为
a t dR 0.02℃×0.379Ω/℃=7.58×10-3Ω dt
在区间内可认为均匀分布， k
3 ， ux2
a 4.38 10 3 Ω 3
3.1.3 电测设备引入的标准不确定度分项 ux3
对 A 级和 B 级铂热电阻：0℃时，不确定度区间半宽度为 100Ω×17×10-6+200Ω×4×10-6=0.0025Ω，
压:100mV～1000V （300～1200）℃ （300～1200）℃
（-40～+100）℃
（70～300）℃
电阻：± (1500ppm·rdg +
4ppm·F.S) 直流电压：± (41ppm·rdg +
6ppm·F.S)
控温稳定度＜
0.4℃/10min
控温稳定度＜ 0.4℃/10min 温度波动度：
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九、检定或校准结果的测量不确定度评定
t
Rt* Rx*
dR
/
dt
*
t
式中： Rt* —— t 温度时标准温度计的电阻值；
Rx* —— x ℃时标准温度计测得的电阻值；
dR
*
——
t
温度时标准温度计电阻值随温度的变化率；
dt t
令 R* Rt* Rx* ，则(1)式可得数学模型：
Rt
数字多用 表
热电偶检 定炉 热电偶检 定炉
制冷恒温 槽
主 要 恒温油槽 配 套 设 备
零度恒温 器
型号
测量范围
不确定度或 准确度等级或 最大允许误差
制造厂及 出厂编号
WZPB-2
（-189.3442～ 419.527）℃
二等
2010 DTL-600 DTL-600 DTS-40
DTS-300
电阻:10Ω～ 100MΩ 直流电
1.6 评定结果的使用 在符合上述条件下的测量，一般可直接使用本不确定度的评定与结果。
2 数学模型
Rt
Rx
dR t dt t
（1）
式中： Rt —— t 温度时被检实际电阻值；
Rx —— t 温度附近 x ℃时被检测得的电阻值；
dR —— t 温度时被检温度计电阻值随温度的变化率； dt t t ——检定槽温度偏离检定值，
在区间内可认为均匀分布， k 3 ，
ux3 0.0014Ω
9
九、检定或校准结果的测量不确定度评定 100℃时，不确定度区间半宽度为 138.51Ω×17×10-6+200Ω×4×10-6=0.0032Ω，在区间内
可认为均匀分布， k 3 ， ux3 0.0018Ω
3.1.4 二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不确定度分项 u x4
检定点 2017 年 06 月 22 日
测量时间及结果(修正值) 2017 年08 月22 日 2017 年10 月23 日
2017 年12 月22 日
差值
0℃
+0.005℃
+0.006℃
+0.006℃
+0.007℃
0.002℃
100℃
+0.127℃
+0.126℃
+0.126℃
+0.127℃
0.001℃
3.1.5 水三相点并复现 0.01℃引入的标准不确定度分项 u x5
零度恒温器 0℃的波动为±0.01℃，为均匀分布，不确定度分量为：
u x5 =0.01℃/ 3 =0.006℃，合电阻值 2.35×10-3Ω。
3.1.6 标准不确定度 ux，即 uRx 的计算
在 0℃时，对 A 级和 B 级铂热电阻：
为了简化，通过重复测量综合考虑。简称测量的重复性。本检定系统中用同一支标准、同一支被检温度计作等
精度多次检定。重复性数据如下表：
a)在 0℃时
次序
测量结果(Ω)
次序
测量结果(Ω)
1
100.0944
6
100.0947
2
100.0962
7
100.0956
3
100.0954
8
100.0943
4
100.0942
同样将二等标准铂电阻温度计和被检玻璃液体温度计或标准水银温度计同时以全浸或局浸方式置于恒 温槽中，待示值稳定后，分别读取标准温度计和被检温度计的示值，计算被检温度计的修正值。双金属温度计、 压力式温度计、温度巡检仪原理均相同。
1
三、计量标准器及主要配套设备
名称 计 量 标 标准铂电 准 阻温度计 器
2
138.7085
7
138.7156
3
138.7193
8
138.7093
4
138.7175
9
பைடு நூலகம்
138.7084
5
138.7198
10
138.7095
x 138.7127Ω
n
xi x2
si
i 1
n 1
5.74103 Ω
ux1 si 5.74 10 3 Ω
3.1.2 恒温油槽插孔之间的温差引入的标准不确定度分项 u x2
±0.01℃；
温度均匀度：
(水平≤0.01℃，
垂直≤0.02℃)
温度波动度：
±0.01℃；
温度均匀度： (水平≤0.01℃， 垂直≤0.02℃)
DTBH-01
精度： 0℃
0℃±0.1℃
检定或 校准机构
检定周 期或复 校间隔
2年
1年 1年 1年 1年
1年 1年
多通道低 电施扫描 器
DTZ-01
-------
9
100.0954
5
100.0936
10
100.0968
x 100.0951Ω
8
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
n
xi x2
si
i 1
n 1
9.92104 Ω
ux1 si 9.92 10 4 Ω
a)在 100℃时
次序
测量结果(Ω)
次序
测量结果(Ω)
1
138.7075
6
138.7172
Rx
dR / dtt
R*
/dR
/
dt
*
t
3 输入量的标准不确定度的评定
3.1 输入 Rx 的标准不确定度 uRx 的评定
标准不确定度 uRx ，记作 ux，由 4 个不确定度分项构成。
3.1.1 测量的重复性 u x1 （A 类标准不确定度）
u x1 是由于热电势的变化、环境温度的波动、电源的波动、被检热电阻短期不稳定等因素引入的误差。
测量结果(Ω) 100.0326 100.0324 100.0322 100.0321 100.0325
x 100.0323Ω
n
xi x2
si
i 1
n 1
1.77 104 Ω
结论：si 不大于测量不确定度评定中得到的不确定度，本标准装置的测量重复性符合要求。
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八、计量标准的稳定性考核
计量标准的稳定性考核可选一稳定的被测对象，每隔 2 个月，用该计量标准进行一组 10 次的测量，取其算 术平均值作为该组的测量结果。现选一台现选一支 Pt100 型、编号为 1#的工业铂热电阻，据 JJG229-2010 在上 述计量标准稳定性考核的定义下进行 4 组测量，检定结果如下表：