工业铂热电阻检定方法研究综述

总结科学、准确、检测工作效率高、建标成本低的检定方法和设备配置原则。并阐明使用科学合理的检定方法对推进社会发展、提高经济效益的意义。

关键词：标准铂电阻温度计;工业铂热电阻;检定规程;水三相点;不确定度;误差分析

中图分类号：TB942;N33;TH811 文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2019）08-0025-08

收稿日期：2018-05-23;收到修改稿日期：2018-07-05

作者简介：韩志鑫（1982-），男，内蒙古呼和浩特市人，工程師，硕士，主要从事温度计量与测试研究。

0 引言

计量是研究测量的科学，是科学研究的重要手段。计量工作是国民经济和社会发展的技术基础，科学技术发展研究的结晶，是科技成果转化为生产力的桥梁。量值传递是计量工作的根本，但量值传递由于存在实验方法和实验设备的不完善，周围环境的影响以及人们认识能力所限等因素，其测量误差将不可避免[1]。

由于测量误差的存在，测量结果带有不确定性。测量不确定度就是表征被测量的真值在某个量值范围的一个估计，用以表示被测量值的分散性的非负参数[2]。JJF1059《测量不确定度评定与表示》颁布至今，对我国使用和评定测量不确定度起到了促进和规范化的作用。越来越多的专家学者在应用实践中不断总结经验和发现存在的问题，提升人们对测量不确定度各个分量及相关性的理解，使得在量值传递中测量不确定度评定的水平逐步提高。

工业铂电阻在工业、医疗、生活等方面使用相当广泛，它具有性能稳定、灵敏度好、准确度高等优点。电阻温度计是温度量最基本最重要的量值传递项目，其检定方法及配套设备的配置原则与技术指标既要保证量值传递的准确性，也应在保证准确性的前提下做到操作的可行性及实施的经济性。因此，为了提升计量准确性，提高效率，降低成本，对其检定方法进行研究具有重要意义。然而，一直以来国内一些专家对工业铂热电阻检定技术方法不断提出了比较尖锐的问题，如有专家认为JJG229-1998《工业铂、铜热电阻》[3]要求内容繁琐，配套设备配置不合理，技术指标过高，设备投入资金较大[4-5]。近年来，有专家对与新版规程（JJG229-2010）[6]有关的检定方法问题进行了深入研究，从不同角度较为系统地论证了规程的测量方法及设备配置问题，已发表的十余篇研究报告表明存在的问题远超出原来质疑的方面。所以，有必要对这些研究方法及研究数据进行归纳和总结，以便业内人员探求工业铂热电阻的科学合理的检定方法。

I 工业铂热电阻检定方法发展简述

我国在JJG229-1980《工业铂、铜热电阻》检定规程实施后，又对其进行过3次修订，现行有效版本为JJG229-2010《工业铂、铜热电阻》检定规程（以下简称规程）。与前几次版本不同，现行规程将我国铂热电阻的允差等级划分为AA级、A级、B级、C级，做到了在允差等级划分上与国际标准保持一致[3，6-7]。由于铂电阻等级的划分和检定设备技术条件的变化，规程的技术指标要求也有所变化[8-9]。主要技术指标对比如表1所示。

3个规程版本中的检定方法并没有太大变化，均采用比较法。各等级热电阻均在0℃和100℃的恒温设备中，测量被检热电阻的电阻值，与标准器测量值进行比较，计算偏差值，检查a的符合性，得出结论，具体检定方法见规程第7节[6]。为便于解释，将工业铂热电阻检定的数据处理方法公式列出如下。

0℃点被检热电阻温度测量误差的数学模型为

100℃点被检热电阻温度测量误差的数学模型为

依据规程检定工业铂热电阻时，在大多数情况下，标准铂电阻温度计最重要的量值R_tp^*值要用在本级标准装置配置的水三相点装置上自行复现测量获取，用自赋R_tp^*值后的标准温度计参与对被检热电阻检定测量与计算，而不能用标准温度计在上级标准装置检定溯源后出具的证书报告上的R_tp^*值。

规程中要求“检定AA级热电阻时，R_tp^*的电阻值必须在三相点瓶中用电测仪器重新测量，有利于改善测量不确定度（检定A级热电阻时如果使用0.02级的测量仪器，必须重测R_tp^*才能满足测量不确定度的要求）。检定其他等级的热电阻时如果对该电阻值（_tp^*）没有异议，可直接从标准铂电阻的检定证书中获得”[6]。在规程的附录E的不确定度评估论证后又进一步强调：对于A级及以上等级铂热电阻必须用同一个电测设备重新测量R_tp^*才能满足要求[6]。规程主起草人在规程的宣贯中进一步的解释是“以检定0℃为例，如果用选择的电测设备在水三相点中重测R_tp^*，则R_tp^*和R_i^*的测量结果是相关的，如果R_tp^*用标准铂电阻温度计证书中的结果，则其二者测量结果是不相关的，经计算，相关时候具有更小的不确定度”[10]。使用重测R_tp^*值的方法可以降低对电测设备的要求[11]。