JJF(辽) 587-2025 （-189.3～-80.0）℃低温温度计校准规范

　　辽宁省地方计量技术规范

　　JJF(辽)587—2025

　　(-189.3～-80.0)℃低温温度计校准规范

　　CalibrationSpecificationof(-189.3～-80.0)℃Cryogenic

　　Thermometers

　　2025-12-10发布 2026-01-10实施

　　辽宁省市场监督管理局发 布

　　归口单位：辽宁省市场监督管理局

　　主要起草单位：铁岭市计量测试所

　　辽宁省计量科学研究院朝阳市计量测试所

　　本规范委托铁岭市计量测试所负责解释 本规范主要起草人：梁 雨

　　陶佳璐李庆斌张东

　　参加起草人：张 伟刘彦华李东宁

　　铁岭市计量测试所

　　辽宁省计量科学研究院

　　辽宁省计量科学研究院朝阳市计量测试所

　　铁岭市计量测试所

　　铁岭市计量测试所

　　铁岭市计量测试所

　　目录

　　引言 (II)

　　1范围 (1)

　　2引用文件 (1)

　　3术语 (1)

　　4概述 (1)

　　5计量特性 (1)

　　5.1绝缘电阻 (1)

　　5.2 温度示值误差 (2)

　　5.3 温度稳定性 (2)

　　6校准条件 (2)

　　6.1环境条件 (2)

　　6.2 测量标准及其他设备 (2)

　　7 校准项目和校准方法 (3)

　　7.1校准项目 (3)

　　7.2 校准前准备 (3)

　　7.3 校准方法 (3)

　　7.4数据处理 (3)

　　8 校准结果表达 (4)

　　9复校时间间隔 (5)

　　附录A(-189.3～-80.0)℃低温温度计校准记录推荐格式 (6)

　　附录B(-189.3～-80.0)℃低温温度计校准证书内页推荐格式 (8)

　　附录C(-189.3～-80.0)℃低温温度计示值误差校准结果不确定度评定示例 (9)

　　引言

　　JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。

　　本规范为首次制定。

　　(-189.3～-80.0)℃低温温度计校准规范

　　1范围

　　本规范适用于测量范围为(-189.3～-80.0)℃且温度传感器外置的数字温度计、带传感器的温度变送器等低温温度计(以下简称“低温温度计”)的校准。

　　2引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　JJF1007 温度计量名词术语及定义

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注明日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

　　3术语

　　3.1. 温度稳定性 temperature stability

　　低温温度计相邻两个校准时间间隔在同一温度点所测量得到温度示值变化量。

　　注：时间间隔不少于 3 个月，一般为 3个月，6个月或1年。

　　4概述

　　低温温度计主要用于航空航天、医疗卫生、生物医药等领域温度测量。低温温度计一般由测温元件和温度显示装置组成，部分特殊类型还会配备保温或真空外壳以适应极端低温环境，测温元件主要有热电偶、热电阻、半导体感温元件、热电堆感温元件、集成温度传感器等类型。其根据测温元件的电阻或电势等物理性能随温度变化而变化的特性来测量温度，并通过显示装置显示温度测量值。

　　5计量特性

　　5.1绝缘电阻

　　对于交流供电的低温温度计，其电源端子与外壳之间、电源端子与传感器保护管之间的绝缘电阻不低于20MΩ。

　　5.2 温度示值误差

　　低温温度计的温度最大允许误差一般为±(0.5～5.0)℃。

　　5.3 温度稳定性

　　低温温度计相邻两个校准时间间隔在同一温度点所测量得到温度示值变化量。应不超过最大允许误差的1/2。

　　注1：温度稳定性可根据客户需求选择进行校准，非必要校准项目。

　　注2：以上技术要求仅供参考，不用于符合性判定。

　　6校准条件

　　6.1 环境条件

　　温度：15℃~35℃

　　相对湿度：不大于85%

　　环境条件应满足测量标准及其他设备正常使用。

　　6.2 测量标准及其他设备

　　测量标准及其他设备技术指标要求见表1。

　　表1 测量标准及其他设备技术指标

　　序号 名称 技术指标 用途

　　1

　　标准铂电阻温度计及电测设备 标准铂电阻温度计：

　　二等，测量范围：(-196～0.01)℃;

　　电测设备：

　　测量范围：电阻：(1～100)Ω,温度：

　　(-196～0.01)℃;最大允许误差：电

　　阻：± 3×10-5;温度：±0.010℃;温度分

　　辨力：0.001℃

　　标准器

　　2

　　低温恒温器 测量范围：(-196～-80)℃

　　低温温度计MPEV≤0.5℃时：

　　温度波动性：≤ 0.010℃/10min

　　孔间温差：≤ 0.010℃

　　低温温度计MPEV>0.5℃时：温度波动性：≤ 0.020℃/10min

　　恒温装置 孔间温差：≤ 0.020℃ 3 绝缘电阻表 直流电压500V，10 级 测量绝缘电阻 校准时可选用表1 所列的测量标准，由测量标准及其他设备引入的扩展不确定度U(k=2)应不大于低温温度计技术要求的1/3，也可以选用不确定度符合要求的其他测量标准。

　　7校准项目和校准方法

　　7.1 校准项目

　　绝缘电阻、温度示值误差、温度稳定性(可根据客户需求选择该项目校准)。

　　7.2 校准前准备

　　7.2.1外观检查

　　目视检查低温温度计外观及功能。

　　7.2.2 绝缘电阻测量

　　对于交流供电的低温温度计，断开电源，将低温温度计的电源开关置于接通状态，用输出直流电压为500V的绝缘电阻表测量电源端子与外壳之间、电源端子与传感器外护管之间的绝缘电阻。

　　7.2.3 温度示值误差校准

　　7.2.3.1 校准前的准备

　　将低温温度计传感器和标准铂电阻温度计分别置于低温恒温器测量孔中，确保接触到测量孔底部，同时做好引线的隔热保护。

　　7.2.3.2 校准点的选择

　　校准点应均匀分布在整个测量范围，包括上限、下限在内，一般不少于5 个点。也可根据用户需求选择校准点。

　　7.3 校准方法

　　7.3.1 温度示值误差校准方法

　　将低温恒温器按从低到高的顺序依次设定温度校准点，开启运行，设定的校准点温度示值与实际温度偏差不超过0.5℃,以标准铂电阻温度计配套电测仪表的示值作为参考，待低温恒温器温度稳定后且低温温度计与标准铂电阻温度计充分感温达到热平衡后，按“标准→被校1→被校2→ · ··→被校n→被校n→···→被校2→被校1→

　　标准”的顺序记录标准铂电阻温度计配套电测仪表和低温温度计示值，记录2 个循环的数据。

　　7.3.2 温度稳定性校准方法

　　如果需要，可以对低温温度计的温度稳定性进行校准。

　　稳定性校准可以为三个月、六个月或一年。三个月的稳定性每隔一个月对仪器进行一次校准，六个月的稳定性每两个月进行一次校准，一年的稳定性每三个月进行一次校准。在一个温度稳定性校准时间间隔内，每次校准时选取低温温度计的上限和下限温度点，按照 7.2.3 进行温度示值误差校准，以示值误差的最大值与最小值之差作为温度稳定性校准结果。

　　7.4数据处理

　　7.4.1 温度示值误差

　　(1)

　　式中：

　　—低温温度计的温度示值误差 (℃);

　　瓦—低温温度计的温度示值平均值 (℃);

　　—标准铂电阻温度计温度平均值 (℃) 。

　　7.4.2 温度稳定性

　　(2)

　　式中：

　　Atp—温度稳定性 (℃);

　　tom—低温温度计在本次校准时的示值 (℃);

　　tp(n-1)

　　—低温温度计在上次校准时的示值 (℃) 。

　　8校准结果表达

　　校准结果应在校准证书上反映。校准证书应包括以下信息：

　　a)标题“校准证书”;

　　b)实验室名称和地址;

　　c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

　　d)证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

　　e)客户的名称和地址;

　　f)被校仪器的制造单位、名称、型号及编号;

　　g) 进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用相关时，应说明被校对象的接收日期;

　　h)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　i)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　j)校准环境的描述;

　　k)校准结果及其测量不确定度的说明;

　　l)对校准规范的偏离的说明;

　　m)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

　　n)校准人和核验人签名;

　　o)校准结果仅对被校对象有效性的声明。

　　9复校时间间隔

　　复校时间间隔建议为1 年。由于复校时间间隔的长短是由使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间

　　隔。

　　附录A

　　(-189.3～-80.0)℃低温温度计校准记录推荐格式

　　第页共页

　　委 托 方： 出厂编号：核 验 员： 物品名称：型号规格：校 准员： 制 造 厂： 环境温度： ℃ 相对湿度： % 依据的技术文件： 校准地点：校准日期：年 月日 测量标准名称

　　测量范围 不确定度/准确度等级/MPE

　　出厂编号

　　证书编号

　　证书有效期 温度计编号 测量标准： 被校1： 被校2： 被校3： 温度校准点1 /℃

　　读数/℃ 1 2 3 4 平均值/℃ 示值误差/℃ 不确定度U(k=2) 校准点2 /℃

　　读数/℃ 1 2 3 4 平均值/℃ 示值误差/℃ 不确定度U(k=2) 校准点3/℃

　　读数/℃ 1 2 3 4

　　平均值/℃ 示值误差/℃ 不确定度U(k=2) 校准点4/℃

　　读数/℃ 1 2 3 4 平均值/℃ 示值误差/℃ 不确定度U(k=2) 校准点5/℃

　　读数/℃ 1 2 3 4 平均值/℃ 示值误差/℃ 不确定度U(k=2) 绝缘电阻(MΩ) 上次校准的温度示值 (℃) 温度稳定性(℃)

　　附录B

　　(-189.3～-80.0)℃低温温度计校准证书内页推荐格式

　　校准结果

　　校准点

　　(℃) 标准值

　　(℃) 低温温度计示值

　　(℃) 示值误差(℃) 示值误差校准结果不确定度(℃)(k=2) 绝缘电阻(MΩ) 下限温度点温度稳定性(℃) 上限温度点温度稳定性(℃)

　　(-189.3～-80.0)℃低温温度计温度示值误差校准结果不确定度评定示例

　　C.1 被校对象

　　以测量范围为(-189.3～-80.0)℃,分辨力为的0.01℃低温温度计为被校对象。以校准点为-120℃的示值误差为例进行校准结果不确定度的分析。

　　C.2 测量标准

　　标准铂电阻温度计：测量范围(-196～0.01)℃,准确度等级：二等。

　　测温电桥：测量范围：(1～100)Ω,最大允许误差：±3.0×10-5。

　　低温恒温器：测量范围：(-196～-80)℃,温度波动性：10mK/10min，孔间温差：

　　10mK

　　C.3 测量方法

　　将低温温度计外置传感器和标准铂电阻温度计分别置于低温恒温器测量孔中，确保低温温度计外置传感器和标准铂电阻温度计分别接触到测量孔底部，同时做好引线的隔热保护。

　　将低温恒温器设定为-120℃, 开启运行，待低温恒温器温度波动性达到10mK/10min后，按“标准→被校1→被校2→···→被校n→被校n→···→被校2→被校1→标准”的顺序分别记录标准铂电阻温度计和低温温度计示值，各记录4 组数据。

　　C.4 测量模型

　　(C.1)

　　式中：

　　At—低温温度计的温度示值误差 (℃);

　　瓦—低温温度计的温度示值平均值 (℃);

　　—标准温度示值平均值 (℃)。

　　测量模型中的各分量彼此独立不相关，则：

　　(C.2)

　　式中灵敏系数为ca=1，C2= -1。

　　C.5 标准不确定度评定

　　不确定度主要来源有：标准器溯源性引入的标准不确定度分量u(ts)，标准器稳定性引入的标准不确定度分量u(ts2)，电测设备引入的标准不确定度分量u(t,)，低温恒温器温度波动引入的标准不确定度分量u(t2)，低温恒温器温场不均匀引入的标准不确定度分量u(t3)，测量重复性引入的标准不确定度分量u(t4)，低温温度计分辨力引入的标准不确定度分量u(ts)。

　　C.6.1 标准器溯源性引入的标准不确定度分量u(ts)

　　二等标准铂电阻温度计在-120℃的扩展不确定度为U=0.006℃,k=2，则：

　　u(ts)=0.006/2=0.003℃

　　C.6.2 标准器稳定性引入的标准不确定度分量u(ts2)

　　二等标准铂电阻温度计在-120℃其稳定性变化不超过±0.014℃,则区间半宽为

　　0.014℃,按均匀分布，包含因子k=，得：

　　u(ts2)=0.014/=0.008℃

　　C.6.3 测温电桥引入的标准不确定度分量u(t2)

　　校准低温温度计采用1595型自动测温电桥作为电测设备，电测设备相对误差最大值为3.0×10-5 ，标准铂电阻温度计在-120℃时的电阻值约为13.02 Ω,其电阻与温度的变化率为0.1 Ω/℃,由电测设备测量误差引入的标准不确定度服从均匀分布，则

　　u(t2)=0.003℃

　　C.6.4 低温恒温器温度波动引入的标准不确定度分量u(t2)

　　低温恒温器在-120℃的温场波动性0.020℃/10min，则不确定度区间半宽为0.020℃,

　　按均匀分布，包含因子k=，则：

　　u(t2)=0.020/=0.012℃

　　C.6.5 低温恒温器温场不均匀引入的标准不确定度分量u(t3)

　　低温恒温器在-120℃的孔间温差为0.010℃,按均匀分布包含因子k=，则：

　　u(t3)=0.010/=0.006℃

　　C.6.6 低温温度计的示值读数重复性引入的标准不确定度分量u(t4)

　　在-120℃时低温温度计进行10次重复测量，得到测量值：

　　测量

　　次数

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8

　　9

　　10 示值

　　误差(℃)

　　-0.83

　　-0.83

　　-0.82

　　-0.83

　　-0.83

　　-0.84

　　-0.83

　　-0.83

　　-0.83

　　-0.83 测量的实验标准差为：

　　=0.005℃

　　实际测量时，以测得值的4次平均值作为测量结果，则测量结果平均值的标准不确定度：

　　u(t4)=s(x)/乓=0.003℃

　　C.6.7 低温温度计分辨力引入的标准不确定度分量u(t5)

　　对于分辨力0.01℃的低温温度计，不确定度区间半宽度为0.005℃,按均匀分布，

　　包含因子k=，则：

　　u(t5)==0.003℃

　　低温温度计分辨力引入的不确定度分量小于等于低温温度计示值读数重复性引入的不确定度分量，根据不确定度评定规则，忽略分辨力所引入的不确定度分量。

　　C.7 合成标准不确定度

　　C.7.1 标准不确定度分量汇总表见表C.1

　　表C.1 不确定度分量汇总表

　　序号 不确定度来源 符号 标准不确定度 (℃) 1 标准器溯源 u(ts) 0.003 2 标准器稳定性 u(ts2) 0.008 3 电测设备 u(t2) 0.003

　　4 恒温器温度波动 u(t2) 0.006 5 恒温器温场不均匀 u(t3) 0.012 6 测量重复性 u(t4) 0.003

　　C.7.2 合成标准不确定度

　　以上各项标准不确定度分量彼此独立，互不相关，则其合成标准不确定度为：

　　=0.016℃

　　C.8 扩展不确定度

　　取包含因子k=2，低温温度计示值误差校准结果的扩展不确定度U=kuc，则：U=kuc=2×0.016℃≈0.04℃