《表层水温表检定规程》征求意见稿

酱里个酱

《表层水温表检定规程》征求意见稿

起草人联系方式：赵秀玲；

国家海洋局东海标准计量中心（国家海洋计量站上海分站）；

电话/传真：18918396251；

地址：广州市黄埔区长洲街海洋路183号；

电子邮箱：zhaoxl@eastsea.gov.cn

一、任务来源
依据国家《2017年国家计量技术规范制定、修订及宣贯计划项目表》（质检量函[2017]25号），由国家海洋局东海标准计量中心负责修订JJG289-2005《表层水温表》检定规程，国家海洋标准计量中心和南海标准计量中心为参与单位，归口单位为全国海洋专用计量器具计量技术委员会。
二、调研情况
为了了解表层水温表目前生产、使用以及计量检定过程中的基本情况和存在问题，为规程的修定提供有效依据，确保规程修定工作更加合理和具有可操作性,起草组对表层水温表生产厂家（宁波温度表厂、天津市第八玻璃厂、湖州唯立仪表厂）、使用单位（国家海洋局烟台海洋环境监测站、国家海洋局宁波海洋环境监测中心站）以及计量检定单位（国家海洋局北海标准计量中心、国家海洋局南海标准计量中心）开展了实地调研。
调研结果充分证明了该标准的修定是十分及时和必要的。首先生产厂家和使用单位普遍反映表层水温表用于测量表层海水温度，因储水筒外壳中水的热容量而保持温度表提出水面后，温度示值不致很快地变化，是非常适宜的测量表层海水温度的仪器。其次表层水温表作为一种玻璃液体温度表，它由人工观测，便于操作，且与电子设备相比，稳定性更好。
在此基础上被调研单位也对修定内容提出中肯的建议。首先原检定规程中计量标准器部分的内容已经完全不能适应新的检定精度要求，需要进行修订。其次目前表层水温表检定时读数采用放大装置等现代化手段，基本不存在因人为观测不清楚导致的误差，建议对原有读数方式进行修订简化。此外建议修订单位充分考虑温度表读数时在配套设备中的浸入方式，增加不按规定使用时的修正方法。
起草组在综合多年以来对大量表层水温表使用及检定方法的经验基础上，借鉴实地调研的结果，进一步对修订方案进行了完善和补充。
三、规程修订的目的和意义
目前，海洋调查、监测、观测部门普遍使用表层水温表来测量海水表层温度，量传需求较大，JJG289-2005《表层水温表》检定规程自2005年实施以来，对于保障表层水温表的量值溯源，测量数据的准确可靠起到了很好的技术支撑作用。
但是，随着科学技术进步和仪器设备的迅猛发展，以及JJG130-2011《工作用玻璃液体温度计》、JJG161-2010《标准水银温度计》等相关检定规程的修订，JJG289-2005《表层水温表》检定规程所采用的计量标准器和检定方式，已经不符合量传要求，不能满足实际检定工作的需求，亟需根据计量装备发展提高检定设备精度和检定方式的转变，根据最新的检定技术手段对检定方法进行补充和完善，减少误差，提高效率，满足国内表层水温表的检定工作需求。
为保证海洋调查、监测、观测工作基础数据的准确可靠，为提高海洋防灾减灾能力和水平，为促进和保障海洋经济又好又快发展，对现行表层水温表检定规程的修订工作显得尤为迫切和重要。
四、规程的构成及修订依据
规程由引言、范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量性能要求、通用技术要求、计量器具控制等8个部分组成，如下：
——0 引言       
——1 范围       
——2 引用文件
——3 术语和计量单位
3.1 术语
3.1 计量单位
——4 概述       
——5 计量性能要求
——6 通用技术要求
——7 计量器具控制
7.1 检定条件
7.2 检定项目
7.3 检定方法
7.4 检定结果的处理
7.5 检定周期
——附录A检定记录表参考格式
——附录B检定证书/检定结果通知书内页信息参考格式
依据JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》，结合表层水温表的发展和使用现状进行编制。主要参考以下依据进行规程修订：
JJG130-2011 工作用玻璃液体温度计
JJG161-2010标准水银温度计
JJF1030-2010恒温槽技术性能测试规范
HY/T 017-1992表层水温表产品标准
JJF1094-2002 测量仪器特性评定
JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示

五、与“国际建议”、“国际文件”、“国际标准”、“国内标准”等兼容情况
关于表层水温表的检定方法，未查询到相关的“国际建议”、“国际文件”和“国际标准”。
检定方法与目前国内工作用玻璃液体温度计的检定规程相适应。
六、规程修订内容说明
本规程以JJG289-2005《表层水温表》检定规程的部分相关内容为基础，结合仪器使用情况调研、量值传递工作调研以及日常检定工作的经验积累，充分考虑仪器的工作原理，使用环境，检定需求，同时兼顾方法的科学性，权威性和实用性原则，确定规程内容说明为以下几项：
1.关于范围的说明
本规程适用于表层水温表的首次检定、后续检定和使用中检查。
2.关于引用文件的说明
增加了引用文件。依据JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》规定，引用文件是规程中必不可少的文件，如不引用，规程则无法实施。规程中，引用了JJG130-2011 《工作用玻璃液体温度计》检定规程中术语、计量标准器和不按规定条件使用的示值修正方法等内容。
3.关于术语和计量单位
增加了全浸式温度计、露出液柱两个术语，增加了温度计量单位。
4.关于概述的说明
重点描述了表层水温表的特殊结构和工作原理，对外壳和温度表的尺寸和标记给出了明确要求。
5.关于计量性能要求的说明
根据HY/T 017-1992 表层水温表产品标准，给出了表层水温表检定技术指标，与原规程相比，未做更改。详见表1。
表1  计量性能要求
检定类别        示值误差        相邻两检定点修正值之差（10℃区间）
首次检定        ±0.3℃        ≤0.3℃
后续检定        ±0.4℃        ≤0.3℃

6.关于通用技术要求的说明
给出了外观、安全性、尺寸和标记的检查要求。与原规程相比，未做更改。
7.关于计量器具控制的说明
7.1 检定条件
检定条件包括检定用标准器、配套设备和检定环境条件。为了使检定结果具有尽可能小的不确定度，需要建立一种较优越的环境条件，降低环境因素对标准器及被检仪器带来的附加误差，需要配备符合量值传递要求的标准器其及配套设备。本规程是按上述原则确定检定条件的。
7.1.1 检定设备
按照JJF1094-2002 《测量仪器特性评定》的要求，示值误差的不确定度U95与被评定仪器的最大允许误差的绝对值MPEV之比应满足小于或等于1:3的关系，根据表层水温表计量性能要求，确定了检定所需要的检定设备。
检定所使用的标准器为二等标准铂电阻温度计或标准数字温度计，配套设备为测温电桥、恒温槽、水三相点瓶、读数装置和钢直尺，温度的量值溯源和传递框图见附录A。
检定原理如下：在恒温槽内放置感温介质，通过控制系统对恒温槽内温度进行控制，控温范围为（0～+50）℃，根据需要设置相应的温度检定点。当温度稳定时，利用温度标准器获得恒温槽内的标准温度值，读取被检温度表的测量值，通过计算被检温度与标准温度之差即可得出温度示值误差。
原规程中，标准器和主要配套设备为二等标准水银温度计和水槽，见2。在本规程修订时，由于《一等标准水银温度计》检定规程和《二等标准水银温度计》检定规程合并成《标准水银温度计》检定规程，标准水银温度计的准确度降低，不再满足JJF1094-2002 《测量仪器特性评定》中量值传递的比例要求，参考JJG130-2011《工作用玻璃液体温度计》检定规程中标准器的要求，对表层水温表检定所使用的标准器和主要配套设备重新进行了规定，用精度更高的二等标准铂电阻温度计和标准数字温度计取代了二等标准水银温度表，优于原规程，同时稍微降低了恒温槽技术性能指标，使之更具普适性，节约检定成本。修订后的技术指标见表3。
表2原规程检定设备主要技术指标
设备名称        测量范围        技术指标
二等标准玻璃水银温度计        （0～+50)℃        分辨力：0.01℃
最大允许误差:±0.15℃
水槽        (-30～+80)℃        温场均匀度：±0.02℃
温场波动度: ±0.01℃/10min
表3修订后检定设备主要技术指标
设备名称        测量范围        技术指标
二等标准铂电阻温度计及配套电测设备        （0~419.527）℃        电测设备最小分辨率相当于0.001℃，引用修正值后的相对误差应不大于3×10-5
标准数字温度计        (-30～+50)℃        分辨力：0.01℃
最大允许误差：±0.05℃
恒温槽        (-30～+50)℃        温场均匀度：±0.02℃
温场波动度: ±0.04℃/10min
利用表3中所列的检定设备，对表层水温表进行检定，并对检定结果进行了不确定度评定，见表4。
表4表层水温表检定不确定度
被检仪器        最大允许误差        检定所使用的计量器具        检定结果的不确定度（k=2）
温度表        ±0.4℃        按照表3所列        温度：U=0.1℃
从表4中可以看出船舶气象仪温度传感器检定结果的不确定度U与被检温度传感器最大允许误差的绝对值之比满足1:3的关系。因此，修订后的表层水温表检定所使用的主要计量器具及配套设备是符合目前实际情况的，是可行的。
7.1.2 环境条件
环境条件主要根据计量标准器具要求的环境条件和表层水温表正常使用的环境条件确定，由于表层水温表正常使用的环境条件范围比计量标准器的使用环境条件宽泛得多，所以主要考虑计量标准器的使用环境条件，同时参考JJG130-2011《工作用玻璃液体温度计》检定规程的环境条件，确定本规程的环境条件，具体情况见表5：
表5环境条件修订前后对照表
检定要素        修订前要求        修订后要求        修订依据
温度        温度：（20±10）℃
相对湿度：≤80%        温度：（15～35）℃
相对湿度：≤80%        JJG130-2011

7.2 检定项目
检定项目与原规程相比，未做更改，见表5。
表6检定项目一览表
序号        检定项目        首次检定        后续检定        使用中检查
1        外观、安全性        +        +        -
2        尺寸和标记        +        -        -
3        示值误差        +        +        -
注：
1.“+”表示应检项目，“-”表示可不检项目。
2.经安装及维修后对船舶气象仪的计量性能有重大影响时，其后续检定须按照首次检定项目进行。

7.3 检定方法
7.3.1安装要求
原规程中要求全浸检定，但是根据修订后的JJG130-2011《工作用玻璃液体温度计》检定规程中全浸式温度计的定义，“在实际使用时，全浸式温度计的感温液柱上端面可露出被测介质表面10mm以内，以便于读取示值”，所以增加了被检温度表露出液柱高度应不超过10mm的规定，更加符合工作实际。
7.3.2读数要求
原规程中未对读数的时间间隔做出规定，根据修订后的JJG130-2011《工作用玻璃液体温度计》的读数要求，“读数要迅速、准确、时间间隔要均匀”，所以补充读数时间要求，规范读数行为。
原规程中要求由2人分别按正、反顺序各读一个循环，是为了消除人为造成的读数误差，但是随着读数装置的发展和普遍应用，通过现代化的读数装置读数，人为造成的误差已经可以忽略不计，同时参考JJG130-2011《工作用玻璃液体温度计》的读数要求，修改为“先读标准温度计示值，再依次读取温度表示值，分别按正、反顺序各读一次”，将2人减少为1人，将4次读数减少为2次读数，减少了不必要的检定工作量，提高工作效率。
7.3.3使用要求
原规程中标准器是二等标准水银温度计，修订后的标准器是二等标准铂电阻温度计，根据标准铂电阻使用要求，相应增加“标准铂电阻温度计在每次使用完后，应在冻制好的水三相点瓶中使用同一电测设备测量水三相点示值，以新测得的水三相点示值，计算实际温度”的内容，保证铂电阻温度计的正确使用，进而确保标准数据的准确。
7.3.4修正要求
由于表层水温表实际检定工作中可能出现露出液柱超过10mm的情况，为了保证被测温度表数据的准确，增加了“温度表不在规定条件下检定（即露出液柱超过10mm）时，按照JJG130-2011附录H的修正公式进行示值修正”的内容，明确修正要求，统一修正方法。
7.3.5表格要求
由于检定方法进行了修订，原规程的表格已不符合记录要求，为了符合实际检定情况，对检定表格和证书格式重新进行了设计，修订后的检定表格和证书格式更加符合实际工作要求。
7.4检定周期
由于表层水温表精度要求不高，性能相对稳定，结合实际检定情况，建议检定周期一般不超过3年。