恒温槽的校准及不确定度的评定

　　1 引 言

　　标准恒温槽作为二等标准水银温度计、工作用玻璃液体温度计、双金属温度计、压力式温度计、工作铂铜热电阻和绳式热电偶等计量器具检定工作中的主要配套设备, 广泛应用于法定计量技术机构的检定/校准( 以下简称检/校) 实验室及科研单位、工厂和企业等, 为确保其正常使用, 保障检/校数据的准确可靠, 应定期进行校准。恒温槽技术性能测试规范《JJF1030- 1998》指出, 恒温槽的技术性能决定于它的温度均匀度和温度波动度( 以下简称均匀度和波动度) , 下面将以实例说明均匀度和波动度的校准方法及不确定度的评定方法。

　　2 标准水银温度计作为标准器的校准方法及不确定度的评定

　　对玻璃液体温度计、双金属温度计、压力式温度计和绳式热电偶等计量器具的检定, 它们对恒温槽温场精度的要求不高 ( 均匀度为 0.02℃~0.20℃, 波动度为 0.02℃/10min~0.05℃/10min) , 在这种情况下, 可以采用二等标准水银温度计作为标准器进行校准。

　　2.1 校准方法

　　2.1.1 温度点的选择及校准点位置的分布

　　恒温槽技术性能测试规范 《JJF1030- 1998》指出, 恒温槽的温度测试点应选择在恒温槽工作温度范围的上限和下限两个温度点进行, 根据需要也可抽测工作温度范围内的任意温度点。

　　校准点位置的分布应满足要求温场的最大范围, 具体的分布应根据不同恒温槽工作区域的特点而定。常用恒温槽工作区域为圆柱体, 如图 1 所示,图1

　　A、B、C、D、E、F、G、H 八 个 点 即为选择的校准点的位置。

　　2.1.2 以实例来说明具体的校准方法

　　下面以检定的常用温度100℃为例进行说明。

　　标准油槽: 某实验设备厂,型号/规格: 604, 编号: 95022。

　　标准器: 标准水银温度计, 制造者: 某医用仪表厂, 型号/规格:棒式, 编号:3-451、1993-10, 测量范围:50℃~100℃、100℃~150℃,准确度等级: 二等。

　　校准时环境条件, 温度:25.0℃, 相对湿度: 60%.

　　校准时, 先将恒温槽温度升到 100℃, 待稳定后将两支标准温度计以互成 180°角的方式插到测温的两点( 如图 1 中 A、F 两点) , 温度稳定后轮换读取温度计示值各 4 次, 取平均值作为结果, 再根据标准温度计检定证书给出的修正值即可算出测量点的实际温度。然后按顺时针旋转 90°, 用同样的方法就可测量 C、H 两点的温度, 以此类推, 旋转 360°后就可测得该八个点的温度, 表 1 列出了测量结果。温度均匀度可由该八点之间任意两点之间的温差求得。温度波动度是指温场内任意点的温度随时间的变化率( 每 2 min 读取一次, 共读取 5 次, 最大与最小值之差的一半即为波动度) 所得结果请参看表 1。由表 1所得结果, 我们可得出结论: 该恒温油槽满足其技术要求, 可正常使用。