MV_RR_CNG_0215 标准长杆铂电阻温度计检定方法1. 标准长杆铂电阻温度计检定规程说明编号 JJG859－1994名称（中文）标准长杆铂电阻温度计检定规程（英文）Verification Regulation of the Standard Long-Stem PlatinumResistance Thermometer归口单位中国计量科学研究院起草单位中国计量科学研究院主要起草人武荷莲（中国计量科学研究院）批准日期 1993年11月27日实施日期 1994年6月1日替代规程号适用范围本规程适用于新制造、使用中的測温范围为83.8058～273.16K标准长杆铂电阻温度计的检定。

主要技术要求1.外观2.结构3.电阻特性4.重复性5.稳定度6.自热效应和绝缘电阻是否分级 否检定周期（年） 2附录数目 3出版单位中国计量出版社检定用标准物质相关技术文件备注2. 标准长杆铂电阻温度计检定规程摘要一技术要求1 外观1.1 温度计保护管的长度(480±20)mm，外径为(7.0±0.6)mm，感温元件位于保护管末端60 mm范围内。

1.2 温度计要有下列标志：生产厂、商标和出厂编号。

温度计各部件必须完好且固定牢固，感温元件的支撑骨架要完整无裂痕，保护管内无碎片，外表面无伤痕。

2 结构2.1 温度计感温元件必须采用无应力结构，温度变化时感温铂丝应能自由膨胀和收缩。

2.2 温度计保护管必须密封，管内要填充干燥空气。

3 电阻特性3.1 温度计的水三相点电阻值R(273.16 K)为25±1Ω。

3.2 温度计必须满足下列条件：W(234.315 6 K)≤0.844 235(4)4 重复性温度计在检定过程中多次测得的水三相点，相互间的差值换算为温度：一等标准不超过2.5 mK，二等标准不超过5 mK。

5 稳定度温度计的检定结果与上一检定周期检定结果之差，不大于表1的规定。

表 1 相邻两个检定周期的检定允许差值6 自热效应和绝缘电阻6.1 温度计在水三相点温度时，通过1 mA电流引起的自热效应，一等标准不大于3.0 mK，二等标准不大于4.0 mK。

6.2 在环境温度为15～30℃，相对湿度不超过80％的条件下，温度计的金属帽与引线之间的绝缘电阻大于70 MΩ。

二检定条件7 标准器检定一等标准长杆铂电阻温度计的标准为一组工作基准长杆铂电阻温度计；检定二等标准长杆铂电阻温度计的标准为一组一等标准长杆铂电阻温度计。

标准组应不少于3支温度计。

8 检定设备8.1 直流比较仪电桥，或相对准确度不低于4×10－6(检定一等标准)和不低于1×10－5(检定二等标准)的其它电测仪器。

8.2 名义值为1 Ω和10 Ω的标准电阻(精度不低于5×10－6)。

8.3 电阻温度计专用转换开关，其杂散热电势不大于0.4μV。

8.4 水三相点瓶及保温容器8.5 定点法检定需要有下列固定点密封容器及复现装置：8.5.1 汞三相点密封容器及复现装置，温坪变化小于1 mK。

8.5.2 氩三相点密封容器及复现装置，温坪变化小于1 mK。

8.6 比较法检定需要有：－190～0℃范围的低温恒温槽，或能提供－39℃温度的恒温槽和液氮比较槽。

低温恒温槽的温度稳定度：检定一等标准优于2.5 mK／10 min；检定二等标准优于5 mK／10 min。

温度计插孔间的温差：检定一等标准小于1 mK；检定二等标准小于2 mK。

8.7 绝缘电阻测量仪。

9 检定装置的重复性检定装置的重复性按下式计算：σ＝(5)式中 x i——单次测定结果；x- ——多次测定结果的平均值；n——测量次数。

6次不同日期测量的重复性不应超过表2的规定。

表 2 检定装置的重复性(mK)三检定项目和检定方法10 外观检查按第1条和第2条的要求进行。

11 温度计的绝缘电阻按第6.2款的要求测量。

12 通过温度计的测量电流为1 mA。

13 测定水三相点R(273.16 K)检定前，先测量温度计的水三相点电阻值。

水三相点瓶应在使用前一天冻制完毕。

要将内管外表面一层冰融化，形成内融层才好使用。

温度计要在冰点槽中预冷，然后插入水三相点瓶中。

达到热平衡后，开始测量。

测量值按下式进行液静压修正：R(273.16K)＝R tp(1＋2.9×10－8cm－1×l)(6)式中 R(273.16K)——准确的水三相点电阻值；R tp——水三相点的测量值；l(cm)——水三相点瓶液面至温度计感温元件中部的距离。

取检定前后测定的R(273.16 K)的平均值，作为检定证书上给出的结果。

R(273.16 K)各次测定值之差应符合第4条的要求。

14 测定自热效应温度计的自热效应在水三相点测量。

先通过1 mA的工作电流测量温度计的电阻值R1，再通过√－2mA的工作电流测量温度计的电阻值R2，则1 mA工作电流引起的自热效应ΔR为：ΔR＝R2－R1(7)如果电测仪器无√－2mA档，则改用2 mA工作电流测量温度计的电阻值R2，这时，1 mA工作电流引起的自热效应ΔR为：ΔR＝(R2－R1)／3(8)自热效应Δt为：Δt＝ΔR／(d R／d t) (9)式中，(d R／d t)(≈0.1Ω／℃)是温度计在水三相点时的电阻变化率。

15 测定W(Hg)和W(Ar)可以用定点法，也可以用比较法。

16 定点法测定R(234.315 6 K)把汞三相点容器放入低温恒温槽内，插入被检定温度计。

降低温槽内温度至－46℃，使容器中的汞自然冷却。

当确认汞完全凝固并出现过冷(约低于汞三相点温度7℃)后，将恒温槽的温度回升至－37℃，并控制在此温度附近，使汞缓慢熔化。

监测温度计电阻变化，当温坪出现后，即可进行测量。

至少测量4个数据，取平均值作为温度计的汞三相点测量值，然后按下式进行液静压修正：R(234.315 6 K)＝R Hg－7.1×10－6×lΩcm－1(10)式中 R(234.315 6 K)——准确的汞三相点电阻值R Hg——汞三相点的测量电阻值；l(cm)——汞三相点液面至温度计感温元件中部的距离。

17 定点法测定R(83.805 8 K)将液氮注入杜瓦瓶中，使氩三相点容器全部浸泡在液氮中，以保证氩全部冷凝。

插入被检温度计，观测温度计的电阻变化，当确认氩全部凝固后，将杜瓦瓶注满液氮。

增加液氮的蒸气压(或用脉冲加热法)，将温度控制在高于氩三相点0.3～0.5 K范围内，使固态氩逐渐融化，当温坪出现后(10 min内温度变化小于0.2 mK)即可进行测量，至少测量4个数据，取平均值作为温度计的氩三相点测量值，然后按下式进行液静压修正：R(83.805 8 K)＝R Ar－3.3×10－6×lΩcm－1(11)式中 R(83.805 8 K)——准确的氩三相点电阻值；R Ar——氩三相点的测量电阻值。

l(cm)——氩三相点液面至温度计感温元件中部的距离。

R(234.315 6 K)和R(83.805 8 K)测定后，测量温度计的R(273.16 K)，按(3)式计算出W(234.315 6 K)和W(83.805 8 K)。

18 比较法检定R(Hg)把标准温度计和被检温度计插入恒温槽中，浸没深度不小于230 mm。

且它们的感温元件要处于同一水平面上。

槽温控制在汞三相点温度±1℃以内，达到8.6款的要求，即可按下列次序测量：顺序：标准→被检1→被检2→被检n反序：标准←被检1←被检2←被检n往返测量4次，分别计算标准温度计和被检温度计的测量平均值R(t1)。

19 比较法检定R(Ar)比较法检定R(Ar)时，如果用液氮比较槽检定，槽中要注满液氮，标准温度汁和被检温度计要插入到铜块底部，达到热平衡后开始测量。

如果用低温恒温槽检定，则将温度控制在83.8 K附近，待槽温稳定度达到第8.6款的要求后开始测量。

测量的顺序和次数与汞三相点比较法检定相同。

分别计算标准温度计和被检温度计的测量平均值R(t2)。

R(t1)和R(t2)测定后，测量温度计的R(273.16 K)，按(3)式计算出它们各自的W(t1)和W(t2)。

根据标准温度计的W(t1)和W(t2)及它的分度表，确定检定时的温度t1和t2。

20 计算温度计的a4和b420.1 定点法检定：把被检温度计的W(234.315 6 K)和W(83.805 8 K)代入(2)式，为了简化起见，以W(Hg)和W(Ar)分别代替W(234.315 6 K)和W(83.805 8 K)，得下列联立方程：W(Hg)－W r(Hg)＝a4〔W(Hg)－1〕＋b4〔W(Hg)－1〕·ln W(Hg) (12)W(Ar)－W r(Ar)＝a4〔W(Ar)－1〕＋b4〔W(Ar)－1〕·ln W(Ar) (13)解出系数a4、b4为：〔W(Hg)－W r(Hg)〕〔W(Ar)－1〕ln W(Ar)－〔W(Ar)－W r(Ar) 〕〔W(Hg)－1〕ln W(Hg)a4＝(14)〔W(Hg)－1〕〔W(Ar)－1〕〔ln W(Ar) －ln W(Hg)〔W(Ar)－W r(Ar)〕〔W(Hg)－1〕－〔W(Hg)－W r(Hg) 〕〔W(Ar)－1〕b4＝(15)〔W(Hg)－1〕〔W(Ar)－1〕〔ln W(Ar) －ln W(Hg)20.2 比较法检定：把被检温度计的W(t1)、W(t2)和温度t1的W r(t1)、温度t2的W(t2)代入(2)式，得下列联立方程：W(t1)－W r(t1)＝a4〔W(t1)－1〕＋b4〔W(t1)－1〕·ln W(t1) (16)W(t2)－W r(t2)＝a4〔W(t2)－1〕＋b4〔W(t2)－1〕·ln W(t2) (17)解出系数a4、b4为：〔W(t1)－W r(t1)〕〔W(t2)－1〕ln W(t2)－〔W(t2)－W r(t2)〕〔W r(t1)－1〕ln W(t1)a4＝(18)〔W(t1)－1〕〔W(t2)－1〕〔ln W(t2) －ln W(t1)〕〔W(t2)－W r(t2)〕〔W(t1)－1〕－〔W(t1)－W r(t1)〕〔W(t2)－1〕b4＝(19)〔W(t1)－1〕〔W(t2)－1〕〔ln W(t2) －ln W(t1)〕把已知的系数a4、b4代入(2)式计算出温度计的W(234.315 6 K)和W(83.805 8 K)，计算需用计算机完成。

21 对于新制造的温度计和检定结果与上一周期之差超出第5条规定的使用中的温度计，W(Hg)和W(Ar)要检定两次。

如果两次检定的W(234.315 6 K)和W(83.805 8 K)之差不超过表3的规定，则取两次检定的平均值作为检定结果。