JJF（陜）090－2022礦用溫度傳感器校準規(guī)范CalibrationSpecificationforMineTemperatureSensor2022－11－16發(fā)布 2023－02－16實施陜西省市場監(jiān)督管理局發(fā)布JJF(陜)090－2022JJF(陜)090－2022JJF（陜）090－2022礦用溫度傳感器校準規(guī)范JJF（陜）090－2022CalibrationSpecificationforMineTemperatureSensor歸口單位：陜西省市場監(jiān)督管理局主要起草單位：榆林市計量技術(shù)研究院參加起草單位：延安市質(zhì)量技術(shù)檢測研究院本規(guī)范由陜西省市場監(jiān)督管理局負責解釋本規(guī)范主要起草人：王琥（榆林市計量技術(shù)研究院）張娟蓉（榆林市計量技術(shù)研究院）張艷飛（榆林市計量技術(shù)研究院）參加起草人：楊利（榆林市計量技術(shù)研究院）程占東（榆林市計量技術(shù)研究院）張敏（榆林市計量技術(shù)研究院）袁蕓玲（延安市質(zhì)量技術(shù)檢測研究院）JJF(陜)090－2022JJF(陜)090－2022目 錄引 言 （Ⅱ）1 范圍 （1）2 引用文件 （1）3 術(shù)語 （1）4 概述 （1）計量特性 （2）示值誤差 （2）5.2 重復性 （2）響應時間 （2）信號傳輸誤差 （2）報警點偏差 （2）報警聲級強度 （2）絕緣電阻 （2）校準條件 （2）環(huán)境條件 （2）測量標準及其他設(shè)備 （2）校準項目和校準方法 （3）校準前檢查 （3）示值誤差及重復性 （3）響應時間 （4）信號傳輸誤差 （4）報警點偏差 （5）報警聲級強度 （5）絕緣電阻 （5）校準結(jié)果表達 （5）校準結(jié)果處理 （5）校準結(jié)果的不確定度 （5）復校時間間隔 （6）附錄A礦用溫度傳感器校準記錄（推薦）格式 （7）附錄B校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）格式 （9）附錄C礦用溫度傳感器示值誤差的不確定度評定 （11）IⅠI引 言JJF?1071－2010JJF?1001－2011JJF?1059.1－2012定。MT381－2007的相關(guān)條款。本規(guī)范為首次發(fā)布。IIⅡII礦用溫度傳感器校準規(guī)范范圍本規(guī)范適用于溫度測量范圍為（-20~100）℃，具有數(shù)字顯示的礦用溫度傳感器（以下簡稱傳感器）的校準。引用文件本規(guī)范引用下列文獻：MT381－2007煤礦用溫度傳感器通用技術(shù)條件凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。術(shù)語信號傳輸誤差signaltransmissionerror傳感器的顯示值與輸出電信號換算為溫度值的差值。概述礦用溫度傳感器用于連續(xù)監(jiān)測并顯示井下作業(yè)環(huán)境、通風巷道、密閉硐室內(nèi)環(huán)境溫度值，能將井下監(jiān)測點的環(huán)境溫度通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實時傳送給監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，具有報警功能。傳感器主要由感溫元件、數(shù)據(jù)處理單元、顯示單元、聲光報警裝置、信號輸出單元等組成。傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示：343456連接至分站11111、數(shù)據(jù)處理單元；2、固定桿；3、信號輸出單元；4、顯示單元；5、聲光報警裝置；6、感溫元件。圖1 傳感器結(jié)構(gòu)示意圖計量特性示值誤差示值誤差不超過±2.5%F.S。重復性重復性不大于最大允許誤差絕對值的1/2。響應時間響應時間不大于10s（液體中）。信號傳輸誤差信號傳輸誤差不超過±2.5%F.S。報警點偏差報警點顯示值與設(shè)定值的差值應不超過最大允許誤差的1/2。報警聲級強度報警聲級強度應不小于80dB(A)。絕緣電阻傳感器本安端與外殼之間，常態(tài)下，其絕緣電阻應不小于50MΩ。注：以上指標不用于合格性判別，僅供參考。校準條件環(huán)境條件6.1.1 環(huán)境溫度：（15～35）℃；相對濕度：≤80%。6.1.2 傳感器周圍應無影響其正常工作的外磁場干擾。測量標準及其他設(shè)備1。表1測量標準及其他設(shè)備序號設(shè)備名稱技術(shù)要求1恒溫槽測量范圍：（-20~100）℃，均勻性≤0.30℃，波動性≤0.10℃/10min2恒溫箱測量范圍：（0~100）℃，溫場均勻性≤0.3℃，波動性≤0.1℃/10min3標準水銀溫度計測量范圍：(-20～100)℃，示值修正值允許范圍：±(0.15~0.20)℃4讀數(shù)望遠鏡放大倍數(shù)5倍以上，可調(diào)水平2225數(shù)字溫度計測量范圍：(-20～100)℃，最大允許誤差：±0.05℃6頻率計測量范圍：（0~10）kHz，分辨力：1Hz，穩(wěn)定度≤10-47數(shù)字多用表直流電流：（0~30）mA，直流電壓：（0~30）V，最大允許誤差：±0.5%8直流穩(wěn)壓電源輸出電壓：（0~30）V，分辨力0.1V，輸出電流：（0~3）A，分辨力0.01A，穩(wěn)定度：≤1%92km模擬電纜負載直流電阻≤12.8Ω/km，分布電容≤0.06μF/km，分布電感≤0.8mH/km10秒表分辨力優(yōu)于0.1s11聲級計A計權(quán)：（30～130）dB，分辨力：0.1dB，準確度等級：2級12絕緣電阻表額定電壓：500V，準確度等級：10級注：允許使用滿足要求的其他測量標準器具。校準項目和校準方法校準前檢查傳感器應符合相關(guān)安全性規(guī)定，標識標志齊全；外殼無明顯劃痕和損傷，金屬部件不應（標志顯示良好。示值誤差及重復性傳感器在校準環(huán)境條件下，預熱時間不少于20min。傳感器進入正常工作狀態(tài)后，根據(jù)傳感器說明書要求完成自校。（或恒溫箱(在校準過程中，感溫元件切勿與金屬物件，容器壁及容器底面接觸)感溫元件在恒溫槽中應有足夠的插入深度，熱平衡后繼續(xù)增加插入深度1cm。如制造商另有規(guī)定，則按規(guī)定的插入深度進行校準。校準點的選取50℃點的傳感器一般應包括0℃的校準點。待傳感器在測量范圍的低溫點穩(wěn)定后，依次將恒溫槽(或恒溫箱)溫場由低溫到高溫穩(wěn)定在各校準溫度點。待恒溫槽(或恒溫箱)內(nèi)的溫度穩(wěn)定3min后，記錄標準溫度計示值和傳感器的顯示值，重復測量3次，取其算術(shù)平均值與標準溫度計實際值的差值，即為示值誤差。示值誤差按公式（1）計算：Δt=tP－tB （1）式中：Δt——傳感器的示值誤差，℃；333tPtB——標準溫度計的實際值，℃若以標準水銀溫度計為標準器，則Δt=tP－（tS＋d） （2）式中：tS——標準水銀溫度計的示值，℃；d——標準水銀溫度計的修正值，℃。重復性傳感器重復性測量與示值誤差同時進行，各校準點3次測量示值的最大值與最小值之間的差值，即為傳感器在該校準點的重復性，按公式（3）計算。tr=tmax－tmin （3）式中：tr——傳感器的重復性，℃；tmax3次測量示值的最大值，℃；tmin3次測量示值的最小值，℃。響應時間將傳感器的感溫元件放入25℃件放入5℃的液體中，待穩(wěn)定后，迅速將感溫元件放入25℃液體中，同時啟動秒表，記錄感器的顯示值達到原顯示值的90%3器響應時間。信號傳輸誤差按傳感器說明書規(guī)定的電壓為其供電，將2km在仿真電路末端接上對應的信號測量設(shè)備。恒溫槽（或恒溫箱）溫度由測量下限逐漸升至滿xi，同時讀取傳感器輸出信號，重復測量3將輸出信號平均值換算成溫度值，按公式（5）計算傳感器的信號傳輸誤差。傳感器輸出信號平均值對應的溫度值為：iGi

AA

（4）GmG0GmG0i00

A0式中：Gi——傳感器輸出信號平均值對應的溫度值，℃；Gm——傳感器測量溫度上限值，℃；G0——傳感器測量溫度下限值，℃；444Am——傳感器測量上限對應的信號標稱值，mA或Hz；A0——傳感器測量下限對應的信號標稱值，mA或Hz；——傳感器的輸出信號平均值，mAz。傳感器的信號傳輸誤差為：（5）式中：?x——傳感器的信號傳輸誤差，℃；Gi——傳感器輸出信號平均值對應的溫度值，℃；x——傳感器的示值平均值，℃。報警點偏差報警溫度點設(shè)定在（25～40）℃范圍內(nèi)的某個值（也可按客戶要求選定），將傳感器感溫元件放入15℃以下溫場中，緩慢地升溫，當傳感器發(fā)出報警時讀取示值。重復操作3次，取3次的平均值為傳感器報警值。按公式（6）計算報警點偏差。（6）式中：?A——報警點偏差，℃；A——報警設(shè)定值，℃；A——報警平均值，℃。報警聲級強度報警聲級強度用聲級計（A計權(quán)）測量。環(huán)境噪音應不大于50dB（A），將聲級計置于傳感器的報警聲響器軸心正前方1m處，測量3次，取其平均值為報警聲級強度。絕緣電阻用絕緣電阻表測量傳感器本安端與其外殼裸露金屬件之間的電阻，絕緣電阻值應滿足本規(guī)范5.7要求。校準結(jié)果表達校準結(jié)果處理JJF1071—2010中5.12校準項目名稱和測量結(jié)果以及擴展不確定度。校準原始記錄（參考）格式見附錄A，校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）格式見附錄B。校準結(jié)果的不確定度5傳感器校準結(jié)果的不確定度按JJF1059.1－2012的要求評定，校準結(jié)果不確定度評定示例見附錄C。55復校時間間隔建議礦用溫度傳感器復校時間間隔不超過12個月。由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間間隔。666附錄A記錄編號：

礦用溫度傳感器校準記錄（推薦）格式委托單位證書編號儀器名稱型號規(guī)格測量范圍分辨力℃輸出信號出廠編號生產(chǎn)廠家校準依據(jù)校準地點校準環(huán)境溫度:℃濕度:%RH測量標準測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差證書編號有效期至校準結(jié)果1.校準前檢查2.示值誤差和重復性標準值/℃測量次數(shù)123平均值/℃示值誤差/℃重復性/℃?zhèn)鞲衅魇局?℃?zhèn)鞲衅魇局?℃?zhèn)鞲衅魇局?℃?zhèn)鞲衅魇局?℃?zhèn)鞲衅魇局?℃3.響應時間測量次數(shù)123響應時間測量值/s響應時間/s4.信號傳輸誤差校準點/℃測量次數(shù)123平均值輸出信號值轉(zhuǎn)換成溫度值/℃信號傳輸誤差/℃?zhèn)鞲衅魇局?℃/輸出信號值/(mAHz）777傳感器示值/℃/輸出信號值/(mAHz）傳感器示值/℃/輸出信號值/(mAHz）傳感器示值/℃/輸出信號值/(mAHz）傳感器示值/℃/輸出信號值/(mAHz）5.報警點偏差（設(shè)定值： ℃）測量次數(shù)123平均值顯示值/℃報警點偏差/℃6.報警聲級強度測量次數(shù)123平均值測量值/dB（A）報警聲級強度/dB（A）7.絕緣電阻測量值/MΩ絕緣電阻示值誤差校準結(jié)果的擴展不確定度：U= ℃（k=2）校準員： 核驗員： 校準日期： 年 月 日888附錄B校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）格式校準證書應至少包括以下信息：a）標題：“校準證書”；b）實驗室的名稱和地址；進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；證書的唯一性標識（如編號），e）送校單位的名稱；被校對象的描述和明確標識；進行校準的日期，如果與校準結(jié)果的有效性和應用有關(guān)時，應說明被校對象的接收日期；如果與校準結(jié)果的有效性和應用有關(guān)時，應對被校樣品的抽樣程序進行說明；校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識，包括名稱及代號；本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；校準環(huán)境的描述；校準結(jié)果及測量不確定度的說明；對校準規(guī)范的偏離的說明；o）校準結(jié)果僅對校準對象有效的聲明；p）未經(jīng)校準實驗室書面批準，不得部分復制校準證書的聲明。999校準證書內(nèi)頁（參考）格式證書編號：XXXX-XXXX校準結(jié)果1.校準前檢查2.示值誤差、重復性及信號傳輸誤差序號校準點/℃示值誤差/℃重復性/℃信號傳輸誤差/℃?zhèn)渥?23453.響應時間/s4.報警點偏差/℃（報警設(shè)定值 ℃）5.報警聲級強度6.絕緣電阻示值誤差校準結(jié)果的擴展不確定度：U= ℃（k=2）以下空白101010JJF(陜)090－2022JJF(陜)090－2022附錄C礦用溫度傳感器示值誤差的不確定度評定概述C.1.1測量時環(huán)境條件：實驗室溫度為（20.0～30.0）℃，相對濕度為（30～70）%。測量標準：使用測量范圍為(0～100)℃的標準水銀溫度計作為標準器。（0～100）℃，GWD100辨力為0.1℃，最大允許誤差為±2.5%F.S。測量方法：將傳感器預熱不少于20min3后，分別記錄標準水銀溫度計和傳感器示值，重復上述步驟10次。測量模型測量模型可用公式（C.1）表示：Δt=tP－(tS+d) (C.1)式中：Δt——礦用溫度傳感器的示值誤差，℃；tP——礦用溫度傳感器的示值，℃；ts——標準水銀溫度計的示值，℃；d——標準水銀溫度計的修正值，℃。靈敏系數(shù)輸入量tP

t=1t輸入量ts輸入量dc

PΔt=－1tsΔt=－1不確定度來源

3 du(tP1)；u(tP2)；u(ts1)；u(ts2)；11u(ts3)；u(td1)；u(td2)。各不確定度分量來源分析tPu(tP)的評定tPu(tP)u(tP1)和分辨u(tP2)兩個不確定度來源。u(tP1)，采用A類方法進行評定。0.0℃、25.0℃、50.0℃、75.0℃和100.0℃分別做10在實際測量中，取3次測量的算術(shù)平均值作為傳感器在該校準點的測量結(jié)果，因此，3被測傳感器的測量重復性引入的不確定度為u(tP1)=s/3校準點的重復性最大，為0.11℃，在該校準點的u(tP1)=

。由表C.1可知該傳感器在50.0℃3=0.07℃。3表C.1重復性測量數(shù)據(jù)單位：（℃）次數(shù)校準點12345678910重復性0.00.00.00.10.00.10.10.00.10.10.10.0525.025.025.025.225.025.125.025.125.125.025.10.0750.050.150.250.050.250.050.250.050.250.250.30.1175.075.875.975.875.876.075.875.976.076.076.00.09100.099.999.8100.0100.099.899.9100.0100.099.9100.00.08ii1 n-1nxi-x23被測傳感器分辨力引入的不確定度為u(tP2)采用B312，則區(qū)間半寬度a=0.05℃，假設(shè)為均勻分布，即k=12

，則由傳感器分辨力引入的不確3定度u(tP2)=0.05/312

=0.03℃。tPtP的標準不確定度u(tP)=0.07℃。輸入量ts的標準不確定度u(ts)的評定輸入量t的標準不確定度ut主要考慮恒溫槽溫度波動性引入的不確定度ut)恒溫槽溫度波動性引入的不確定度u(ts1)，采用B類方法進行評定。在(0～100)℃時，恒溫槽的溫度波動性不超過0.10℃/10min，區(qū)間半寬為0.05℃，按均3勻分布處理，包含因子k=3

，則u(ts1)=0.05℃/

=0.03℃。3恒溫槽溫度均勻性引入的不確定度u(ts2)，采用B類方法進行評定。3在(0～100)℃時，恒溫槽的溫度均勻性不超過0.20℃，區(qū)間半寬為0.10℃，按均勻分布3處理，包含因子k=3

，則u(ts2)=0.10℃

=0.06℃。3標準水銀溫度計示值估讀引入的不確定度u(ts3)，采用B類方法進行評定。33標準水銀溫度計示值應估讀到分度值的1/10，即0.01℃，區(qū)間半寬為0.005℃，按均勻33分布處理，包含因子k=略不計。3

，則u(ts3)=0.005℃/

=0.003℃，因為數(shù)值很小，u(ts3)可以忽輸入量d的標準不確定度u(td)的評定輸入量d的標準不確定度u(td)主要考慮標準水銀溫度計修正值引入的不確定度分量u(td1)和標準水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正引入的不確定度分量u(td2)。標準水銀溫度計修正值引入的不確定度分量u(td1)，采用B類方法進行評定。由標準水銀溫度計的不確定度分析報告可知，(0～100)℃時，標準水銀溫度計示值修正值的擴展不確定度為U=0.04℃（k=2），則u(td1)==0.04℃/2=0.02℃。標準水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正引入的不確定度分量u(td2)，采用B類方法進行評定。標準水銀溫度計在周期內(nèi)不作零位修正所引入的誤差不超過0.06℃，按均勻分布處理，3包含因子k=3

，則u(td2)=0