二等標準水銀溫度計檢定規(guī)程 | |
| MV_RR_CNG_0020 二等標準水銀溫度計檢定規(guī)程 1. 二等標準水銀溫度計檢定規(guī)程說明 編號 JJG128-1989 名稱 （中文）二等標準水銀溫度計檢定規(guī)程 （英文）Verification Regulation of Standard Mercury-in-Glass Thermometer（Grade Ⅱ） 歸口單位中國計量科學研究院 起草單位中國計量科學研究院 主要起草人王鳳誠 （中國計量科學研究院） 批準日期 1989年6月22日 實施日期 1990年4月1日 替代規(guī)程號 JJG 128—73 適用范圍本規(guī)程適用于新制造和使用中的,測溫范圍為-60～+500℃的 二等標準水銀溫度計的檢定. 主要技術(shù) 要求 1 玻璃 2 感溫液和液柱 3 刻度與標志 4 溫度計的部分尺寸 5 示值穩(wěn)定度允許誤差 6 示值允許誤差 7 毛細管和刻線等分均勻性的允許誤差 是否分級否 檢定周期（年） 2 附錄數(shù)目 2 出版單位中國計量出版社 檢定用標準物質(zhì) 相關(guān)技術(shù)文件 備注 2. 二等標準水銀溫度計檢定規(guī)程摘要 一概述 -60～+500℃二等標準水銀溫度計,由一支測溫范圍為0～-60℃汞基溫度計和測溫范圍 為-30～+300℃的七支組及300～500℃四支組的水銀溫度計組成.可作為檢定工作用玻璃液體 溫度計和其它類型溫度計的標準器;也可用于精密測溫. 二等標準水銀溫度計（以下簡稱溫度計） 在不同溫度點的示值檢定結(jié)果的總不確定度列于 表 1. 表 1 （℃） 77 檢定溫度 示值檢定結(jié)果的總不確定度 （置信概率0.99） -60 ±0.04 在水三相點測定 ±0.01 在冰點器中采用比較法測定 ±0.02 0 在低溫槽中采用比較法測定 ±0.03 50 ±0.03 90 ±0.03 200 ±0.05 300 ±0.06 400 ±0.11 500 ±0.12 二技術(shù)要求 1 玻璃 1.1 溫度計玻璃表面應光潔透明,在刻度范圍內(nèi)和感溫泡上不得有影響讀數(shù)和強度的缺陷. 1.2 溫度計應平直,不得有顯見的彎曲現(xiàn)象. 1.3 毛細管玻璃的橫截面應呈圓形.毛細管要直,孔徑必須均勻,管內(nèi)不得含有雜質(zhì),并 應充以足夠壓力的干燥中性氣體.毛細管與感溫泡,中間泡,安全泡連接處應呈圓滑弧形,不 得有頸縮現(xiàn)象.上限溫度≤400℃溫度計的安全泡頂部要封圓. 1.4 棒式溫度計應熔入一條乳白色釉帶.內(nèi)標式溫度計套管內(nèi)應潔凈,無雜質(zhì)和污物,應 充以干燥氣體,不得有影響讀數(shù)的朦朧現(xiàn)象. 2 感溫液和液柱 2.1 水銀和汞基合金必須純潔,干燥,無氣泡.液柱不得斷節(jié).汞基合金在-60℃時不得 凝固. 2.2 感溫液面隨溫度變化上升時,不得有顯見的停滯或跳躍現(xiàn)象;下降后不得在管壁上留 有液痕. 3 刻度與標志 3.1 刻度上的刻度線 （以下簡稱刻線） 應與毛細管的中心線相垂直.正面觀察溫度時,棒 式溫度計的全部刻線和溫度數(shù)字應投影在釉帶范圍內(nèi).內(nèi)標式溫度計的毛細管應緊固在刻度板 的中央位置上,相對側(cè)位移不得超過zui短刻線,毛細管與刻度板的間距不得大于1mm. 3.2 刻線應均勻,兩相鄰刻線間距不得小于0.5 mm,刻線的寬度應不大于兩相鄰刻線間距 的十分之一. 3.3 數(shù)字,刻線應清晰完整,涂色應牢固不脫落.溫度計應每隔2℃標志數(shù)字.上,下限以 及零位刻線以外應有十條展刻線. 3.4 溫度計應有以下標記:表示實用溫標"攝氏度"的符號"℃",制造廠名或廠標, 制造年月,編號等. 4 溫度計的部分尺寸 4.1 零位刻線與感溫泡上端的距離不得小于40 mm; 4.2 下限溫度刻線與中間泡上端的距離不得小于50 mm; 4.3 上限溫度刻線與安全泡下端的距離不得小于30 mm; 4.4 下限溫度低于0℃的溫度計,其下限溫度刻線與感溫泡上端的距離不得小于90 mm; 4.5 溫度計的全長不得超過540 mm; 4.6 棒式溫度計感溫泡的外徑不得大于玻璃棒的外徑,內(nèi)標式溫度計的感溫泡外徑不得大 78 于下體套管的外徑. 5 示值穩(wěn)定度允許誤差 5.1 溫度計經(jīng)過示值穩(wěn)定度檢定后的零位上升值和低降值應符合表2的規(guī)定. 5.2 汞基溫度計在下限溫度處理時,不得出現(xiàn)液柱下縮到感溫泡內(nèi)或凝固在毛細管中. 表 2 （℃） 上限溫度零位上升值不得超過零位低降值不得超過 100 0.02 0.05 150,200 0.03 0.10 250,300 0.05 0.25 350,400 0.06 0.35 450,500 0.07 0.35 6 示值允許誤差 6.1 溫度計的示值檢定結(jié)果和零位不得超過表3的規(guī)定. 6.2 除零位以外的各檢定溫度點的示值修正值,與上一個檢定周期的示值修正值之差 （要 扣除零位變化,在零位相同的情況下進行比較） 不得超過表4的規(guī)定. 6.3 當一支溫度計達到兩個 （或兩個以上） 檢定周期時,在扣除零位變化后,若示值修正 值 （或它的zui大與zui小值） 之差不超過表4的規(guī)定,則可取其算術(shù)平均值作為這一檢定周期的示 值檢定結(jié)果. 6.4 經(jīng)過6.3條處理的溫度計,在以后的各檢定周期,每次只檢定下限和上限兩個溫度點和 測定相應的零位,而中間各溫度點的示值修正值,根據(jù)上一個周期相應點的示值修正值和兩個 周期的零位變化差通過計算求得.這次檢定的下,上限兩點的示值修正值與上一周期的示值修 正值之差 （要扣除零位變化） 若不超過表4規(guī)定,則可取其算術(shù)平均值作為這一檢定周期的示值 檢定結(jié)果. 表 3 （℃） 測溫范圍 0℃輔刻度范圍示值允許誤差 起止起止 分度值 新制的使用中的 -60 0 - - 0.1 ±0.20 ±0.25 -30 20 - - 0 50 - - 50 100 -1 1 0.1 ±0.15 ±0.20 100 150 -1 1 150 200 -1 1 0.1 ±0.20 ±0.25 200 250 -1 1 250 300 -1 1 0.1 ±0.25 ±0.40 300 350 -1 1 350 400 -1 1 0.1 ±0.50 ±0.70 400 450 -1 1 450 500 -1 1 0.1 ±0.50 ±0.70 表4 溫度范圍 扣除零位變化后的兩個檢定周期的 示值修正值之差不得超過 -60～-10 0.08 10～90 0.06 79 100～200 0.10 200～300 0.12 300～400 0.22 400～500 0.24 7 毛細管和刻線等分均勻性的允許誤差 抽檢兩相鄰規(guī)定檢定點間的中點的示值檢定結(jié)果應符合表3的規(guī)定.其實際檢定的中點示值 修正值與通過兩相鄰規(guī)定檢定點內(nèi)插計算出來的中點示值修正值之差不得超過0.08℃. 三標準器和檢定設備 8 標準器為-60～+500℃的一等標準水銀溫度計. 9 檢定設備 9.1 恒溫槽,溫場均勻性應符合表5的規(guī)定.也可采用溫場均勻性符合要求的其它結(jié)構(gòu)類型 的恒溫槽. 9.2 水三相點瓶,冰點器. 9.3 讀數(shù)望遠鏡,放大鏡（5～10倍）,鋼板尺等. 表 5 （℃） 恒溫槽名稱使用溫度范圍工作區(qū)域水平溫差 工作區(qū)域不同深度 任意兩點溫差 酒精低溫槽 -100～0 0.015 0.03 水槽 1～95 0.01 0.02 油槽 95～300 0.015 0.03 錫或鹽槽 300～500 0.06 0.08 四檢定項目和檢定方法 10 外觀檢查 10.1 新制溫度計: 用放大鏡及鋼板尺目測溫度計應符合本規(guī)程1～4條的要求. 10.2 使用中的溫度計:按本規(guī)程的1.1條和2條的要求進行檢查.如果發(fā)現(xiàn)溫度計的液柱斷 節(jié)或有氣泡時,經(jīng)修復后方可進行檢定. 11 示值穩(wěn)定度檢定 11.1 只對新制的,上限溫度≥100℃的溫度計進行此項抽檢,檢定步驟如下: 11.1.1 在上限溫度局浸處理30 min,取出冷卻,測定零位; 11.1.2 在上限溫度局浸處理24 h,取出冷卻,測定零位; 11.1.3 在上限溫度局浸處理10 min后,關(guān)閉恒溫槽的加熱電源,待溫度計的水銀液面降至 高于局浸線示度2℃左右時,將其向下插入浸沒在上限溫度刻線處,使之隨介質(zhì)緩慢冷卻至接近 室溫,取出測定零位. 11.2 檢定時注意事項 11.2.1 在上限溫度處理時,溫度計局浸的露出液柱度數(shù)可為20℃; 11.2.2 在檢定步驟11.1.1和11.1.2條的上限處理前及零位測定前,要用放大鏡仔細檢查上 限和零位刻線以上的毛細管和中間泡內(nèi)是否有水銀蒸發(fā)滴.如有,可采用升溫的方法連接后再 進行檢定.經(jīng)過檢定步驟11.1.3處理后的溫度計,如發(fā)現(xiàn)毛細管內(nèi)或中間泡上部有水銀蒸發(fā)滴, 80 切勿用升溫方法連接,可按附錄1所述的方法連接. 11.2.3 檢定步驟11.1.1和11.1.2條的上限處理可以在立式電爐中進行,但應注意兩者取出 溫度計時的處理溫度要相*.11.1.3條的上限處理:對于上限溫度≤300℃的溫度計必須在恒 溫槽內(nèi)進行;高于300℃的溫度計只能在立式電爐內(nèi)進行,但關(guān)閉電爐電源后,可不作將溫度計 向下插入浸沒的處理. 11.2.4 溫度計的零位必須在水三相點中測定. 11.3 由檢定步驟11.1.2條測得的零位減去11.1.1測得的零位之差為零位上升值.由11.1.2 條測得的零位減去11.1.3條測得的零位之差為零位低降值. 11.4 為考核汞基溫度計感溫液體的凝固點是否低于-60℃,可對新制溫度計進行抽檢.檢 定步驟如下: 11.4.1 在-60℃±0.2℃處理2 h后,讀取記錄溫度計的示值; 11.4.2 重新調(diào)整恒溫槽的溫度,使其低于11.4.1條的處理溫度0.2℃左右,并恒定30 min 后,輕敲溫度計,進行人工震動,觀察和讀取溫度計的示值. 檢定結(jié)果不得出現(xiàn)5.2條的現(xiàn)象. 12 示值檢定 12.1 零位的測定可采用比較法,也可采用定點法.其它各檢定溫度點均用比較法進行檢定. 12.2 檢定溫度點:每間隔10℃進行檢定.也可根據(jù)使用單位的需要進行檢定.新制的溫度 計必須要抽出一定數(shù)量,對任意兩相鄰規(guī)定檢定點間的中點溫度進行檢定.經(jīng)過6.3條處理的溫 度計,在以后的各檢定周期,只檢定下限和上限兩個溫度點. 12.3 檢定順序: 以0℃為界,分別向上限或下限方向逐點進行檢定. 12.4 溫度計的示值必須用讀數(shù)望遠鏡讀取,讀數(shù)前要調(diào)節(jié)好它的水平位置.讀數(shù)時只讀取 偏離檢定點名義溫度的示值偏差,并估計到分度值的十分之一. 12.5 標準器與被檢溫度計的零位測定數(shù)量和所用設備列于表6. 表 6 溫度范圍 （℃） 標準器 （一等標準水銀溫度計） 被檢溫度計 （二等標準水銀溫度計） -60～0 檢定前測定零位,其它各 點零位均用該值 *個檢定點為零位,下 限檢定后不測定零位 0～200 下限和上限檢定后測定零 位,中間各檢定點的零位 用線性內(nèi)插法計算求得 200～500 *,三,五,六個點檢 定后測定零位,第二,四 個點的零位用線性內(nèi)插法 計算求得 下限,上限檢定后 測定零位 測定零位用 設備及方法 用水三相點瓶 采用定點法測定 下限溫度低于0℃的溫度 計零位可在酒精低溫槽中 采用比較法測定.其它溫 度的零位可在水三相點瓶 中采用定點法測定;也可 在冰點器中采用比較法測 定 12.6 零位測定方法: 測定前,對于上限溫度≥300℃的溫度計,應用放大鏡仔細檢查中間 泡和毛細管內(nèi)是否有水銀蒸發(fā)滴,若有,可采用附錄1的方法連接.測定時,應首先把溫度計放 進冰水混合物中預冷,然后插入盛有破碎成雪花狀的蒸餾水冰或自來水冰的,并注入適量蒸餾 81 水或自來水的冰點器 （或水三相點瓶） 中,距離器壁不得小于20 mm.對冰點器的溫度要隨時注 意用一等標準水銀溫度計在水三相點測定的零位進行校準.為使溫度計與水三相點瓶有良好的 熱交換,應往內(nèi)管中注入適量接近0℃的水.溫度計插進冰點器 （或水三相點瓶） 中要垂直,并 使零位刻線高出冰面不超過10個分度值.讀數(shù)前要輕敲溫度計,示值穩(wěn)定后進行讀數(shù).一等標 準水銀溫度計要正反面各讀一次數(shù). 在酒精低溫槽中測定零位的方法與其它溫度點的檢定方法相同. 12.7 溫度計插入槽中要垂直.標準器應插在被檢溫度計的中間位置,兩者均應全浸,其露 出恒溫槽蓋面的液柱高度要*,且不得大于15個分度值. 12.8 檢定較高溫度時,溫度計插入槽中前要預熱.插入槽中后必須經(jīng)過15分鐘,并同時調(diào) 節(jié)槽溫穩(wěn)定后方可讀數(shù).開始讀數(shù)時槽溫與檢定點溫度偏差不得超過±2個分度值 （以標準器為 準）. 在讀數(shù)過程中要求槽溫恒定或緩慢,均勻地上升,讀數(shù)要迅速,時間間隔要均勻.一個檢 定點讀數(shù)完畢,槽溫變化不得超過0.1℃. 12.9 讀數(shù)可從左邊開始,讀至右邊,然后再從右邊讀至左邊,這樣往返共讀十次.五次讀 數(shù)完后將標準器旋轉(zhuǎn)180℃進行另一面的五次讀數(shù).讀數(shù)完畢由另一個檢定員重讀一次,以核對 有無讀數(shù)差錯. 五檢定結(jié)果的計算 13 零位的計算 13.1 計算在水三相點測定的零位 13.1.1 計算一等標準水銀溫度計在水三相點測定的零位a1用下式: （正面讀數(shù)+反面 讀數(shù)） a 1= 2 ×分度值 -0.01 （1） 13.1.2 計算二等標準水銀溫度計在水三相點測定的零位a2用下式: a2=讀數(shù)×分度值-0.01 （2） 13.2 在冰點器或酒精低溫槽中采用比較法測定被檢溫度計的零位a2用下列計算式: a2=a′2 -a′1 +a1 （3） 式中:a′1 , a′2 ——標準器與被檢溫度計在冰點器或低溫槽中讀取的示值（℃）,即為讀數(shù)或平均 值與分度值之乘積. a1與式（1）意義相同. 14 示值修正值的計算 14.1 計算溫度計十次讀數(shù)平均的示值偏差; 14.2 計算檢定時由標準器確定的槽中實際溫度偏差△t1用下式: △t1=△A1+x1-a1 （4） 式中: △A1——標準器的10次讀數(shù)平均的示值偏差 （℃）; x1——標準器檢定證書上給出的檢定點名義溫度對應的分度修正值 （℃）; a1——該點檢定后新測得的或用線性內(nèi)插法計算求得的標準器零位 （℃）,而不是檢 定證書上給出的零位. 14.3 計算示值修正值x2用下式: x2=△t1-△A2 （5） 式中: △A2——被檢溫度計的10次讀數(shù)平均的示值偏差 （℃）. 82 15 計算檢定周期間的示值修正值之差和這一檢定周期的示值檢定結(jié)果 15.1 兩個 （或兩個以上） 檢定周期的示值修正值之差和取示值修正值算術(shù)平均值的計算步 驟: 15.1.1 若兩個 （或兩個以上） 檢定周期下限,上限溫度檢定后測定的零位 （簡稱下,上限 零位） 不同時,將上一個 （或一個以上） 檢定周期的示值修正值xt換算到與這一檢定周期下, 上限零位相同時的示值修正值x′t 用下式: （t -t下） x′t =xt+（b下-a下）+[（b上-a上）-（b下-a 下）]×t上 -t下 （6） 式中: a下,a上——這一周期測定的下,上限零位 （℃）; b下,b上——上一周期測定的下,上限零位 （℃）; t下,t上——溫度計的下,上限溫度 （℃）; t——示值修正值xt對應的檢定溫度 （℃）. 15.1.2 計算由式 （6） 所得結(jié)果與這一周期示值檢定結(jié)果之差,若符合表4規(guī)定,則取兩個 （或兩個以上） 檢定周期的示值修正值的算術(shù)平均值作為這一周期的示值檢定結(jié)果給出值. 計算舉例如表7,表8所列: 分別以兩個和三個檢定周期的檢定數(shù)據(jù)為例. 15.2 只檢定下,上限兩點的中間未檢定點的示值修正值和這一檢定周期示值檢定結(jié)果給出 值的計算步驟: 15.2.1 如果兩個周期的下,上限零位不同,首先應采用式 （6） 將上一周期的下,上限兩 點的示值修正值進行換算,然后與這一周期相應點的示值修正值進行比較.若兩者之差未超過 表4規(guī)定,則可取其平均值作為這一周期的下,上限兩點的示值檢定結(jié)果給出值. 15.2.2 根據(jù)上一周期的檢定證書給出值和兩個周期的下,上限零位變化,仍采用式 （6）, 便可計算出中間未檢定點的示值修正值. 計算舉例如表9所列. 16 用線性內(nèi)插法計算抽檢中點溫度的示值修正值x′t 中用下式: xt底 +xt高 x′t 中= 2 （7） 式中: xt底,xt高——兩相鄰規(guī)定檢定點的較低與較高溫度對應的示值修正值（℃）. 計算x′t 中與實際檢定的中點溫度的示值修正值xt中之差. 表7 （℃） 檢定溫度 250 260 270 280 290 300 下限 零位 上限 零位 實際檢定的xi -0.040.00 -0.03-0.03+0.03-0.08 +0.10+0.09上一周期的 示值修正值 和換算結(jié)果 由 （5） 式換 算的xi′ -0.120-0.076-0.102-0.098-0.034-0.140 +0.18+0.15 這一周期示值檢定結(jié)果的計 算值 -0.103-0.024-0.027-0.016+0.035-0.083 +0.18+0.15 計算值 0.017 0.052 0.075 0.082 0.069 0.057 這一周期示值 檢定結(jié)果與上一 周期換算結(jié)果 xi′之差 （應≤0.12） 化整值 0.02 0.05 0.08 0.08 0.07 0.06 符合表4規(guī)定 83 計算值 -0.111 -0.050-0.064-0.0570.000 -0.111 / / 這一周期的示 值檢定結(jié)果給出 值化整值 -0.11 -0.05-0.06-0.060.00 -0.11 +0.18 +0.15 表8 （℃） 檢定溫度 150 160 170 180 190 200 下限 零位 上限 零位 實際檢定的示 值修正值 -0.02 +0.02-0.020.00 +0.04+0.07 +0.02 0.00 *個周期 由式（5）換算 的示值修正值 -0.010 +0.028-0.014+0.004+0.042+0.070 +0.01 0.00 實際檢定的示 值修正值 -0.02 0.00 -0.02+0.030.00 +0.06 -0.01 -0.01 第二個周期 由式（5）換算的 示值修正值 -0.040 -0.018-0.036+0.016-0.012+0.050 +0.01 0.00 第三個 （這一） 周期實際檢 定的示值修正值 +0.032 +0.076+0.042+0.023+0.043+0.084 +0.01 0.00 計算值 0.072 0.094 0.078 0.019 0.055 0.034 三個周期的示值修正 值之zui大差 （應≤0.10） 化整值 0.07 0.09 0.08 0.02 0.06 0.03 符合表4規(guī)定 計算值 -0.006 +0.028-0.002+0.014+0.024+0.068 第三個 （這一）周 期示值檢定結(jié)果給 出值化整值 -0.01 +0.030.00 +0.01+0.02+0.07 +0.01 0.00 表9 （℃） 檢定溫度 150 160 170 180 190 200 下限 零位 上限 零位 檢定證書給出值 -0.01 +0.030.00 +0.01+0.02+0.07 +0.01 0.00 上一個檢 定周期由式（6）換 算結(jié)果 -0.03 / / / / +0.05 +0.03 +0.02 這一檢定周期示值檢定 結(jié)果 +0.02 / +0.10 +0.03 +0.02 與上一周期換算結(jié)果之差 （應≤0.10） 0.05 / 0.05 符合表4規(guī)定 由 （6） 式計算結(jié)果 計算值 -0.005 +0.010-0.020+0.010-0.000 +0.075 / / 這一檢定周期示 值檢定結(jié)果給出值 化整值 0.00 +0.01-0.02-0.010.00 +0.08 +0.03 +0.02 六檢定結(jié)果的處理 17 檢定合格的溫度計,發(fā)給檢定證書.證書上給出的示值修正值和零位應化整到分度值 的十分之一.如果有個別點或全部點的示值誤差 （即示值修正值的反符號） 超過表3的規(guī)定,則 發(fā)給檢定結(jié)果通知書,并根據(jù)超差情況注明降為工作用玻璃液體溫度計. 18 這一周期與上一周期的示值修正值之差不得超過表4規(guī)定.若有一個點或全部點超過規(guī) 定,應進行復檢,查明原因,確認這一周期檢定無誤后,方可填發(fā)檢定證書. 19 新制溫度計的示值穩(wěn)定度和中點的抽檢結(jié)果應符合第5條和第7條的要求.若超過規(guī)定, 則與被抽檢的同批量的全部溫度計不準出廠. 20 檢定周期為兩年. |
