温度二次仪表计量标准技术
关于温度二次仪表不确定度的评定方法
关于温度二次仪表不确定度的评定方法解宏阳温度二次仪表被广泛应用于社会生产的名个领域，对准确反映温度、实现温度控制具有直接的作用。
做好对温度二次仪表的检定工作十分重要，不确度的评定是其中的一项重要工作，现根据几年来的工作经验，总结出二次仪表不确度的分析方法，与大家一起探讨。
1、检定方法根据JJG617-96数字温度指示调节仪计量检定规程的规定，采用转换点法或标称电量值法对配K型热电偶用数字温度指示调节仪进行检定。
现以输入基准法，在本所现有仪器设备的技术条件下，用CST3006热工仪表校验仪作为标准器，在环境温度为（20土5）℃的恒温室内进行检定时，对配K型热电偶、型号为XMZD-101、测量范围为0～1300℃、分辨力为1℃、准确度等级为0.5级的数字温度指示调节仪检定结果的不确定度进行评定。
2、测量过程1）、按JJG617-96中“输入基准法”进行检定。
在测量范围内选择5个测量点，包括上限值和下限值在内基本均等。
本仪表为0，300，700，1000，1300℃。
2）、从下限值进行两个循环的测量，以两个循环测量的平均值计算示值误差，作为测量结果。
3、数学模型根据JJG617-96数字温度指示调节仪计量检定规程的规定，仪表的指示基本误差为:△t=td-〔ts+e/(■)ti〕±b (1)式中：td——仪表显示的温度值，℃；ts——标准仪器输入的电量值所对应的被检温度值，℃；e——对具有参考端温度自动补偿的仪表，表示补偿导线在20℃时的修正值mV；不具有参考端温度自动补偿的仪表，e=0；（△A/△t）——被检点的电量值一温度变化率，mV/℃；±b——b为仪表显示的分辨力，℃；±符号应与前面两项的计算结果的符号相一致。
在检定点f 附近，式中补偿导线的修正值除被检点的电量值一温度变化率一项为补偿导线的修正值对应于该点的温度值，可用te表示，所以式中e项变为te。
则公式(1)变为：△t=td-[ts+te]±b (2)4、不确定度的来源1）、检定工作中，输入量td是多次重复测量获得的，被检仪表的重复性测量将引入不确定度分量。
温度二次仪表检定装置操作规范
温度二次仪表检定装置操作维护规程1 设备简介Fluke 741B过程仪表认证校准仪（以下简称校准仪）是由电池供电，测量和输出电参数和物理参数的一种手持便携式仪器。
该仪器可使你对过程仪表进行故障诊断，校准，鉴定以及文件档案记录。
详见本手册后面的技术指标。
ZX54直流电阻箱是通过改变电阻值，然后将改变的电阻值信号输送给二次仪表，二次仪表检测到收到的电阻值变化信号，换算成温度。
2 主要技术参数ZX54直流电阻箱（0.01-111111.11）Ω3 操作规程3.1输入和输出插孔表2 输入/输出插孔和连接器3.2 按键校准仪按键如图所示，表3解释它们的功能，有4个未带标记的兰色按键，紧挨在显示屏幕下面称之为功能键。
其功能由操作过程中菜单中出现的定义所确定。
功能键和其显示内部在本手册中用黑体字标明，表3 键的功能序号性能说明1 MEAS SOURCE键测量、输出、测量/输出同时显示方式的循环转换键2 mA键选择mA（电流）测量或输出功能，其回路电源通/断由SETUP 键确定3 SETUP键进入和退出设置方式以调整操作参数4 功能键执行显示于屏幕最下一行菜单所定义的功能5 键背景灯开关6 键选择压力测量或输出功能7 TC RTD键选择TC（热电偶）或RTD（铂电阻）测量或输出功能8 RANGE键在自动量程，固定量程和量程改变之间进行选择，每当按下3.3.1测量范围正常情况下校准仪会自动改变至测量的量程。
显示屏幕右下角“Range”或“Auto Range”取决于量程状态。
自动量程开关要按RANGE键，量程被锁定，再按一次转换到下一个较高量程。
按住此键2秒钟可以换至Auto Range自动量程。
如果量程被锁定，超过量程的输入显示为……，有自动量程，超过量程的输入显示为！！！！！！。
3.3.2测量温度1）使用热电偶校准仪支持11种标准热电偶，每一种都标有美国国家标准协会确定的第一个字母表示：E，N，J，K，T，B，R，L，U或S，或工业标志C。
温度二次仪表计量标准技术
由于td1和td2相互独立,因此，U（td）= Veff=u4（td)/［u4(td1）/V1+u4（td2）/V1]
a.分辨力为0。1℃的仪表：U（td2）=0.030℃ V=57；b。分辨力为1℃的仪表：U（td2）=0。29℃。V=50.
输入量td的标准不确定度U（ts）的评定
RTD类型
测量(输出）信号
范围t（℃)
U(ts）(℃）
Cu50
—50≤t＜0
0.01
0≤t＜100
0.02
100≤t＜150
0.02
Pt100
—200≤t＜—50
0。01
—50≤t＜0
0。01
0≤t＜200
0。02
200≤t＜400
0.03
400≤t＜600
0.05
600≤t＜800
0.07
本例仪表各测量点的U（ts）：
0。005
2。5E—5101源自0.02—0。0150.000225
x-
100。035
实际标准差s(x)=0.011℃
即：s（x)﹤0.04
0.011℃﹤0.04℃
结论：s(x)小于测量结果的合成标准不确定度.
b)对一块性能稳定的测量范围0—100℃,分辨力为1℃数字温度指示调节仪,在100℃测试点作10次等精度重复性测量
4
100。05
2011.08.17
5
100.02
2011.10。16
6
100。03
2011.12.21
Pmax﹣Pmin﹤U
100.05﹣100.02=0.03℃﹤U
0。03℃﹤0.08℃
结论:计量标准的稳定性小于计量标准扩展不确定度。
二次仪表分类及计量方法
二次仪表分类及计量方法
当前二次仪表被广泛应用于化工、食品、冶金等各行业领域，在企业生产过程中发挥重要作业。
基于其使用量较大现状，如果进行拆卸送检的容易发生拆卸损坏，耗时耗力，增加运行成本等情况。
因而多数采取现场计量温控仪表、现场整体计量温度测控系统这两种方式，但后者在实践中运行成本高，最常用的还是现场计量温控仪。
现场计量检定时，环境的复杂使计量工作常面临不同挑战，计量数据时有发生误差较大的情况。
1、二次仪表分类
二次仪表按照不同标准进行分类，从控制方式角度分类，主要分为动圈式温控仪表和数显式温控仪表，其中动圈式温控仪表按其功能分为指示型、指示调节型、记录型。
数显温控仪表粗略分为指示型和指示调节型；从测温方式角度分类，分为接触式和非接触式温控仪表。
2、二次仪表计量方法
温控仪的计量方法主要是以下四种，现场计量温控仪、现场整体计量温度测量控制系统、实验室计量温控仪、实验室计量温控仪表探头。
计量温控仪的检定方法有两种：一是寻找转换点法；二是输入被检点标称电量值法。
对于分辨力值小于其允许基本误差1/5的仪表，其量化误差对仪表基本误差影响很小，故可采用输入被检点标称电量值法进行检定。
除此以外，都应采用寻找转化点法进行检定。
温度二次仪表
计量标准技术报告
计量标准名称温度二次仪表检定装置计量标准负责人冯世伟
建标单位名称(公章) 句容市计量所
填写日期2009年9月
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……………………………( 7～9 )
十、检定或校准结果的验证……………………………………………( 10 ) 十一、结论………………………………………………………………( 11 ) 十二、附加说明…………………………………………………………( 11 )。
二等标准温度计
二等标准温度计二等标准温度计是一种用于测量温度的仪器，它是非常重要的温度测量工具之一。
二等标准温度计的准确性和可靠性对于许多领域的实验和生产过程都至关重要。
本文将介绍二等标准温度计的基本原理、结构和使用方法，希望能够帮助读者更好地了解和使用这一重要的仪器。
二等标准温度计是一种基于热膨胀原理的温度测量仪器。
它通常由温度敏感元件和显示装置组成。
温度敏感元件可以是气体、液体或固体，当温度发生变化时，它们会产生相应的热膨胀或收缩，从而引起显示装置的指针或数字发生变化，以反映当前的温度值。
二等标准温度计的结构精密，使用了高精度的材料和工艺，因此具有较高的测量精度和稳定性。
在使用二等标准温度计时，首先需要将其放置在待测温度环境中，使其与环境温度达到热平衡。
然后可以通过观察指针或数字来读取当前的温度数值。
需要注意的是，在测量过程中要尽量避免外界因素对温度计的干扰，比如阳光直射、风吹等，以确保测量结果的准确性。
二等标准温度计广泛应用于实验室、工厂、医疗机构等各个领域。
在化工生产中，二等标准温度计常用于监测反应釜、反应槽等设备的温度，以确保生产过程的安全和稳定。
在医疗领域，二等标准温度计被用于测量体温，帮助医生判断病人的健康状况。
在科研实验中，二等标准温度计则是不可或缺的温度测量工具，用于保证实验数据的准确性。
总之，二等标准温度计是一种非常重要的温度测量仪器，它在各个领域都发挥着重要作用。
我们应该充分了解其原理和使用方法，以确保其准确性和可靠性。
希望本文能够帮助读者更好地理解和使用二等标准温度计，为各个领域的温度测量工作提供帮助。
二次仪表检定系统
温度二次仪表检定系统
概述：
系统由微机、打印机、标准信号源等组成，检定方法与数据处理符合JJG74-2005、 JJG186-1997 、JJG 617-1996等国家现行相关计量检定规程。
系统特点：
✧ 系统组态灵活，兼容多种不同的硬件配置。
✧ 能够检定配以下信号的二次仪表：K 、N 、E 、J 、T 、S 、R 、B 、EA-2热电偶，Pt100、Pt10、
Cu100、Cu50型热电阻，0-10V 、1-5V 、0-10mA 、4-20mA 、0-2mV 、0-5mV 、0-10mV 等标准信号。
✧ 自动保存检定记录，并将相关信息存入数据库。
用户可按型号、统一编号、分度号、检
定日期等信息查询历史记录。
✧ 具有检定过程中误差不合格提示功能。
✧ 配带有通讯功能的信号源时，系统会自动控制信号源，辅以微机键盘简单操作即可完成
需要的信号输出。
满足条件后，按回车键即可完成此点的检定
✧ 系统兼容自动检定与手动检定，手动检定数据可录入微机进行数据处理与报表输出。
✧ 规范的报表输出功能，且可将记录表和证书导出至EXCEL 中。
硬件配置方案：
打印机
笔记本电脑
热工仪表校验仪PR230
温度显示仪表。
二次仪表通用技术参数输入输出信号
二次仪表通用技术参数输入输出信号二次仪表定义: 接受由变送器、转换器、传感器(包括热电偶、热电阻)等送来的电或气信号，并指示所检测的过程工艺参数量值的仪表二次仪表通用技术参数一．主要电性能参数1. 正常工作条件:1.1 使用电源:默认值220V±10% 50HZ±5% ;功耗约5W(高可靠TM电源)(开关电源型90～260V 50～60HZ 功耗约5W)可定制使用AC380V DC24V等电源规格的品种)1.2 环境温度:0～50℃1.3 环境湿度: ≤85%RH1.4 大气条件:无腐蚀性气体或粉尘的场合1.5 外磁场: ≤400A/m2. 与测量有关的参数：2.1 数显式仪表显示码：0～99、-199～999、-1999～1999、-199.9～399.9、-199.9～999.9、-150.00～399.99、-100.000～499.999等可选2.2 数显式仪表基本误差：≤±（1％F.S+1d）、≤±（0.05％F.S+1d）、≤±（0.2％F.S+1d）、≤±（0.05％F.S+2d）等可选2.3 磁电系仪表基本误差：≤±1.5％F.S 、≤±2.5％F.S可选2.4 24小时示值飘移: ≤±(0.3×基本误差限)2.5 输入串模干扰影响: ≤±0.5×基本误差2.6 输入共模干扰影响: ≤±0.5×基本误差2.7 温度系数:在0℃～50℃范围内偏离20℃±2℃时≤(0.05×基本误差限)/ ℃2.8 热电偶冷端补偿范围: 0℃～50℃2.9 热电偶冷端补偿误差: ≤±1℃、≤±2℃可选3. 与控制输出有关的参数3.1 继电器触电输出:AC250V/5A(阻性负载)或AC250V/5A(感性负载)3.2 驱动可控硅脉冲输出:幅度≧3V,宽度≧40us的移相或过零触发脉冲3.3 驱动固态继电器信号输出:驱动电流≧15Ma 电压≧9V3.4 内装可控硅输出:600V/1A(仅供用于可控硅阳极触发)3.5 模拟量输出:0～10Ma (负载≤1KΩ); 4～20Ma (负载≤500Ω)0～5V (负载≧100KΩ); 1～5V(负载≧100KΩ)3.6 声报警输出:频率为2300Hz的断续声,讯响器声压约80Db/10mm4. 与附加输出有关的参数:4.1 馈电输出:DC 5V±5%、12V±5%、24V±5%(负载电流≤30Ma)4.2 变送模拟信号输出:4.2.1 输出电压:DC 0～1V、0～2V、0～5V、1～5V、0～10V等4.2.2 输出电流:DC 0～10Ma 、4～20Ma等4.2.3 变送信号非线性校准误差: ≤±0.2%F.S、≤±0.5%F.S、≤±1%F.S可选4 .2.4 变送输出幅度误差: ≤±0.2%F.S除非申明,输入信号与变送输出的模拟信号之间不作直流隔离4.3 通讯输出:RS-232或RS-485 ;5. 与调节有关的参数:5.1 设定点偏差:模拟处理的数显仪表≤±2d5.2 设定误差:刻度盘或拨码设置的仪表≤±1％F.S; ≤±1.5％F.S可选5.3 可设置范围:刻度盘或拨码设置的仪表≧1～100%F.S模拟处理式数显仪表≧1～100%F.S数字处理式仪表≧1～100%F.S5.4 回差:模拟处理的仪表≤0.5×基本误差;数字处理的仪表0.2～20间可调5.5 周期时间:模拟式时间比例控制仪表40s±10s数字处理式仪表等周期时25s±5s驱动固态继电器及可控硅2s±0.5s5.6 PID调节仪表出厂参数设置值:P=5%;I=210s D=30s6. 与报警有关的参数6.1 跟随式上限报警值:控制值+(4%～6%F.S)(默认)6.2 跟随式下限报警值:控制值-(4%～6%F.S)(默认)6.3 报警值可设置时的范围: ≧1～100%F.S6.4 报警回差:模拟处理的仪表≤1.5%F.S;数字处理的仪表为1d67. 其他:7.1数据断电保护时间:使用E2PROM时超过十年,使用内置电池时间说明书7.2 重量:0.1KG---1.0KG二. 输入信号及范围输入名称分度号测量范围(℃)热电偶镍铬- 铜镍 E 0～200;0～300; 0～400; 0～600镍铬-镍硅K 0～300;0～400; 0～800; 0～1300铂铑10-铂S 0～1600;700～1600铜-铜镍T -200～50;0～200; 0～300; 0～400铁-铜镍J 0～300;0～500; 0～800铂铑30-铂铑6 B 400～1800;700～1800铂铑13-铂铑R 0～1800;700～1800钨铼3-钨铼25 WRe3-WRe25 0～2300热电阻铜电阻Cu50 0～50.0;0～99.9;0～150;-150.0～150.0铜电阻Cu100 0～50.0;0～99.9;0～150;-150.0～150.0铂电阻Pt100 0～99.9;0～199.9;0～300;-50.0～50.0;-200～600;0～399.9;0～399.99;-100.000～300.000铂电阻Pt1000 0～99.9;0～199.9;0～300;-50～400WFT-202 辐射感温器F2 700～2000AD590类半导体传感器PN -50～5002.其他输入信号:以电压、电流、电阻、频率、无源触点、相位差等作输入信号,可以用压力、流量、湿度、物位、液位、重量、溶氧、PH值、糖度、酸碱度等作计量单位.输入名称单位输入范围电压mV 0～20 Mv;0～50 mV, 0～100 mV;与霍尔、湿度传感器等配套电压V 0～5V(与DDZ-Ⅱ等配套);1～5V(与DDZ-Ⅲ等配套)电流mA 0～10Ma(DDZ-Ⅱ等配套); 4～20Ma(DDZ-Ⅲ等配套) 电阻30～350Ω与YTZ-150等远传压力变送器配套频率 F 0～10KHZ; 0～20KHZ; 0～50KHZ;*～100KHZ等无源触点K ON OFF用户指定/。
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计 量 标 准 名 称温度二次表检定装置
计 量 标 准 负责人
建 标 单 位 名 称
填 写 日 期
一、建立计量标准的目的
为适应社会与科技发展的需要，加强对温度二次仪表的检定，确保量值ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ递的准确一致，特建立温度二次仪表检定装置。
一、计量标准的工作原理及其组成
该标准装置是通过特携式效验仪模拟各温度对应的标准电阻值、标准电压值进行信号输出，由配电阻式或配热电偶式数字温度指示调节仪测量出输入的信号所对应的温度值来进行对比校准。
0.005
2.5E-5
10
100.02
-0.015
0.000225
x-
100.035
实际标准差s(x)=0.011℃
即：s(x)﹤0.04
0.011℃﹤0.04℃
结论：s(x)小于测量结果的合成标准不确定度。
b）对一块性能稳定的测量围0-100℃,分辨力为1℃数字温度指示调节仪，在100℃测试点作10次等精度重复性测量
序号
实测结果（℃）xi
xi—x-
(xi—x-)2
1
100.15
-0.002
4E-6
2
100.16
0.008
6.4E-5
3
100.16
0.008
6.4E-5
4
100.13
-0.022
0.000484
5
100.14
-0.012
0.000144
6
100.17
0.018
0.000324
7
100.14
-0.012
/
/
/
绝缘电阻表
ZC11-3
0-250MΩ
10级
5-0155
/
/
四、计量标准器的主要技术指标
RTD类型
测量（输出）信号
围t(℃)
最大允许示值
误差（℃）
Cu50
-50≤t＜0
±0.02
0≤t＜100
±0.02
100≤t＜150
±0.02
Pt100
-200≤t＜-50
±0.02
-50≤t＜0
±0.02
0≤t＜200
a）对一块性能稳定的测量围0-100℃,分辨力为0.1℃数字温度指示调节仪，在100℃测试点作10次等精度重复性测量，取其平均值，每两个月进行一次测量，共测6次.
结果如下：
序号
测量结果（℃）
测量日期
1
100.02
2011.02.14
2
100.03
2011.04.13
3
100.04
2011.06.15
-200≤t＜-50
±0.02
-50≤t＜0
±0.02
0≤t＜200
±0.02
200≤t＜400
±0.03
400≤t＜600
±0.03
600≤t＜800
±0.03
被测对象：配热电阻数字温度指示调节（以下简称仪表）。总的测量围从-200℃-800℃，配以不同类型的热电阻，测量围可以有多种；仪表的允许误差通常以±（a%FS+b）表示，其中a可以有0.1,0.2,0.3,0.5,1.0几种，FS为仪表的量程，b为仪表的分辨力，以b=0.1℃和1℃为常见。
合格
4
电源频率
50(1±1%)Hz
50(1±1%)Hz
合格
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上级社会公用计量标准
标准名称：数字多用表
多功能标准源
准确度等级：8位1/2
溯源单位：计量检测所
直接比较法
本级社会公用计量标准
计量标准名称：特稳携式检验仪
测量围：0-80.000mv
0-500.0Ω
准确度等级：±0.02%FS
±0.02
200≤t＜400
±0.03
400≤t＜600
±0.03
600≤t＜800
±0.03
TWX-II特稳式检验仪主要技术指标
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温 度
(20±5)℃
(20±5)℃
合格
2
湿 度
(45~75)%
(45~75)%
合格
3
电源电压
220(1±1%)V
220(1±1%)V
测量标准：用特稳携式校验仪作为测量标准，选用JY821特稳用特稳携式校验仪。它的主要技术指标如下表：
JY821特稳用特稳携式校验仪主要技术指标 表一
RTD类型
测量（输出）信号
围t(℃)
最大允许示值
误差（℃）
Cu50
-50≤t＜0
±0.02
0≤t＜100
±0.02
100≤t＜150
±0.02
Pt100
结果如下：
序号
测量结果（℃）
测量日期
1
100.12
2011.02.14
2
100.13
2011.04.13
3
100.24
2011.06.15
4
100.15
2011.08.17
5
100.22
2011.10.16
6
100.33
2011.12.21
Pmax﹣Pmin﹤U
100.33﹣100.12=0.21℃﹤U
0.000144
8
100.18
0.028
0.000784
9
100.17
0.018
0.000324
10
100.12
-0.032
0.001024
x-
100.152
实际标准差s(x)=0.019℃
即：s(x)﹤0.3
0.019℃﹤0.3℃
结论：s(x)小于测量结果的合成标准不确定度。
八、计量标准的稳定性考核
-0.015
0.000225
2
100.03
-0.005
2.5E-5
3
100.04
0.005
2.5E-5
4
100.04
0.005
2.5E-5
5
100.05
0.015
0.000225
6
100.03
-0.005
2.5E-5
7
100.05
0.015
0.000225
8
100.03
-0.005
2.5E-5
9
100.04
三、计量标准器及主要配套设备
计量标准器
名 称
型 号
测量围
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
检定或校准机构
检定周期或复效间隔
特稳携式检验仪
JY821
0-80.000mv
0-500.0Ω
±0.02%FS
余市劲仪仪表厂20696
市计量检定测试所
一年
主要配套设备
专用连接导线
/
/
阻值之差小于允差的0.1
4
100.05
2011.08.17
5
100.02
2011.10.16
6
100.03
2011.12.21
Pmax﹣Pmin﹤U
100.05﹣100.02=0.03℃﹤U
0.03℃﹤0.08℃
结论：计量标准的稳定性小于计量标准扩展不确定度。
b）对一块性能稳定的测量围0-100℃,分辨力为1℃数字温度指示调节仪，在100℃测试点作10次等精度重复性测量，取其平均值，每两个月进行一次测量，共测6次.
0.21℃﹤0.6℃
结论：计量标准的稳定性小于计量标准扩展不确定度。
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
见附件 数字温度指示调节仪（配热电阻）示值误差测量结果的不确定度评定
测量依据：JJG617-1996《数字温度指示调节仪检定规程》，按其中“输入基准法”进行测量。测量环境：温度（20±5）℃：相对湿度45%-75%RH。
直接比较法
下级计量器具
工作计量器具：温度二次仪表
测量围：-50~1600℃
准确度等级：0.5级，1.0级
七、计量标准的重复性试验
a）对一块性能稳定的测量围0-100℃,分辨力为0.1℃数字温度指示调节仪，在100℃测试点作10次等精度重复性测量
序号
实测结果（℃）xi
xi—x-
(xi—x-)2
1
100.02