对JJG229——2010检定规程及相关问题的分析与修改建议

  • 格式:doc
  • 大小:184.50 KB
  • 文档页数:7

对JJG229——2010检定规程及相关问题的分析与修改建议作者:陈桂生朱育红赵晶姚小兵付志勇廖艳来源:《中国测试》2015年第03期摘要:依据相关计量法规、技术规范以及多篇研究报告的结果,探讨JJG 229-2010检定规程存在的问题。

对规程在计量法制管理方面的符合性、标准装置配置的经济合理性、标准器具的稳定性、检定方法以及检定结果的不确定度等问题进行分析。

并在检定方法、设备配置、标准器具的选择、结果的准确性和可靠性的提高、标准装置的期间核查等方面提出规程的修改建议。

关键词:工业铂热电阻;检定;标准铂电阻;计量法规;电测仪器;水三相点;不确定度文献标志码:A文章编号:1674-5124(2015)03-0014-040 引言检定规程JJG 229-2010《工业铂、铜热电阻》(以下简称“规程”)的发布,使我国热电阻的允差等级水平与国际标准保持一致,评判指标与国际上做到了有效接轨。

规程的实施对建标单位和使用人员规定了标准器与配套设备的选用原则,规范了统一的检定方法和数据处理方法,这对保持全国工业热电阻温度量值的一致有重要意义。

规程进一步强化了原规程在设备和检定方法方面的要求:如在规程7.3.4.3的注中要求“检定AA级热电阻时,Rtp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;p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(R tp*)没有异议,可直接从标准铂电阻的检定证书中获得”;规程主起草人在规程的宣贯专著中进一步解释用重测R tp*的值可以降低对电测设备的要求。

然而,规程的起草单位在规程的宣贯和宣传中另有解释,美国福禄克公司在《上海计量测试》发文称“如果要检定A和AA级工业铂热电阻,必需配备水三相点,用来实测二等铂电阻的水三相点值,这样才能检定AA和A级铂热电阻。

实测的水三相点值要参与接下来的误差计算。

因此如果没有水三相点设备(包括测量仪表)的计量单位,今后就不能检定AA级和A级工业铂热电阻了,或者说不能建标检定AA和A级”,“由于规程要求实测二等铂电阻标准器的水三相点值,因此对电测仪器的准确度要比以前高得多”;并在《中国计量》发文称“用户现在有几种选择:1)更换整个系统,2)更换铂电阻检定部分,3)降低A级铂电阻至B级,今后不再使用A级以上的铂电阻,这样就无需升级测温仪以及增加水三相点”,“根据新规程规定,目前市场上所有的六位半数字表,包括七位半数字表,其电阻测量的准确度都不能满足新规程关于AA级和A级铂热电阻检定的要求。

因此用户只能重新考虑测温仪表”;“除非更换八位半数字多用电表,其代价是接近十万人民币的价格或者更高,此外没有其他选择”,甚至建议电测设备更换30余万人民币的超级测温电桥。

更有检定时必须重测标准器的水三相点值R tp*的原因是“每年送检的二等标准铂电阻有30%-60%比例超差!”的说法。

规程起草单位间对规程中关键技术要点的不同解释和宣传,让温度计量领域的许多检定校准人员在该规程的理解和使用时感到困惑。

几年前辽宁院、长城所、黑龙江院的专家就原规程指出的问题依然存在,考虑到规程涉及各级专业计量检测机构、企事业单位等众多建标单位,这不仅关乎到标准装置的建标成本也关系到各行各业使用的工业铂热电阻温度量值是否更准确可靠,所以有必要对规程及相关问题进行探讨。

1 规程及相关问题的分析1.1 计量法规的符合性计量是经济建设、科技进步和社会发展的一项重要技术基础。

计量检定是检定人员使用计量标准对新制造的、使用中的、修理后的计量器具依据规程进行一系列操作,以判断其准确度等计量特性是否符合法定要求。

计量检定活动必须受到国家法律法规的约束,JJF 1002《国家计量检定规程编写规则》的历次版本都规定“规程应做到——符合国家有关法律、法规的规定”。

按《计量法》第六、七、八条规定,社会公用计量标准和部门、企事业单位建立的各项最高计量标准(装置),都要依法考核合格,才有资格进行量值传递。

这是保障全国量值准确一致的必要手段。

《计量法》第九条明确规定:“县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具、部门和企事业单位使用的最高计量标准器具,……,实行强制检定。

未按规定申请检定或者检定不合格的,不得使用””。

强制检定具有法制性,其对象是法制管理范围内的计量器具。

《计量法》第十条还规定:“计量检定必须按照国家计量检定系统表进行”。

规程中检定工业热电阻所使用的二等标准铂电阻温度计,除了部分省市级以上专业技术机构建有检定该标准器的一等标准装置,绝大部分专业技术机构及企事业单位基本没有可检定二等标准铂电阻温度计的标准装置。

因此,目前国内建立的二等标准铂电阻温度计标准装置不是社会公用计量标准就是大量企事业单位建立的最高计量标准,其使用的计量标准器是属于法制管理范围内必须实行强制检定的计量器具。

规程规定在检定AA、A级热电阻时,已送上级计量技术机构检定合格的标准器必须在三相点瓶中用电测仪器重新测量R tp*值,用自己测的值给标准器赋值进行量值传递,该规定至少有以下5点不妥:l)超出了政府计量行政部门依法考核核准该项标准装置可以开展量值传递的计量器具的范围(有违《计量法》第六、七、八条的规定)。

2)虽然标准器已按要求送上级检定合格,但是不采用上级的检定数据,自行给标准器赋值也不符合强制检定的要求(有违《计量法》第九条的规定)。

强制检定必须保证由一个不间断的传递链保证传递到下一级计量器具量值的准确可靠,采用自行赋值的办法等同斩断了法定的量值传递链,不能保证量值的准确可靠。

3)自行给标准器赋值方法有违《计量法》第十条的规定,不符合国家计量检定系统表规定的,计量器具的量值赋值是由上一级标准装置完成的。

4)使用该规程的检定人员绝大部分不具有检定校准二等标准铂电阻温度计的资质能力,超越人员资质能力范围自行给标准器校准赋值再进行量值传递是不可取的,同时也是违法违规的。

5)规程规定检定工业铂热电阻时先给标准器自行赋值(重新测量R tp*值)后即开始量传检定,让检定人员凭自测标准器的一个临时记录数据,而没有形成证书报告并完成审核、批准、盖章的法定程序就擅自进行量值传递;这种做法既不符合检定印、证管理办法的规定,同时也会与大多数建标单位已建立的质量管理体系文件相矛盾。

至于规程规定“检定其他等级的热电阻时如果对该电阻值(R tp*)没有异议,可直接从标准铂电阻的检定证书中获得”,换种说法就是,只要对标准的R tp*值有异议就可以用自己重测R tp*值的办法进行量值传递。

对于已确认的标准和测量设备的量值产生怀疑时相关规范也有规定:将该设备撤离使用现场(或隔离)并加以明显的标识或标记,并按质量管理文件规定程序上报,根据规定程序验证其量值的准确性。

这类设备在消除异议(或不合格)并重新确认合格之前,不能返回现场使用。

若继续使用要承担《计量法》第二十六、二十七条规定的法律责任。

因为怀疑标准失准就自行对标准进行检定校准赋值并开展量传同样也是不符合前面所列法制管理的相关规定的。

1.2 标准装置的经济合理性《国家计量检定规程编写规则》的历次版本都规定“规程应做到——各项要求科学合理,并考虑操作的可行性及实施的经济性”。

规程规定检定工业铂热电阻的标准装置必须配置水三相点瓶及其保温装置。

在温标复现和各等级标准铂电阻温度计的分度检定时都得使用水三相点瓶及其保温装置,但是在该规程中作为必配设备使标准装置的经济成本过高,配备一套水三相点瓶及其保温装置的投资成本可能在六七万到十多万元(不同公司产品)。

如果再按照规程起草单位宣传的配备电测设备,建立标准装置的设备投入成本就可能成倍地增加,这对于大多数建标单位来说是笔不小的投入,使许多单位难于达到建标要求。

1.3 检定工作的效率和人工成本对检定规程的另一个基本要求是:在技术成熟、可操作性前提下,应是最简单、最快捷、最高效的检定方法。

规程规定检定工业铂热电阻时要重测标准铂电阻温度计的Rtp值,该值的测定必须冻制水三相点。

完成一个最低水平的水三相点瓶的冻制至少花费2-3h乃至半天的时间,这占用了检定工作的大部分时间,使完成同样样品的检定工作时间延长,这不仅使检定工作效率降低,同时也占用了过多的人工成本。

1.4 标准器的准确性和稳定性问题标准器在任何标准装置中都具有重要地位,它的特性不仅决定标准装置量值的准确性,还对标准装置的设备配置及检定或校准方法有着决定性的影响。

该规程的历次版本都规定标准装置配备水三相点瓶及其保温装置,并要求检定工业铂热电阻时自行重测标准铂电阻的水三相值(R tp*),用自行给标准赋值的方法开展量值传递。

这种规定一是为了减小检定结果的不确定度,进一步提高温度量值传递的准确性和可靠性;另一个重要原因就是怀疑标准铂电阻温度计的准确性和稳定性。

这种没有大量可靠实验数据和统计结果作支撑的质疑体现在规程的历次版本中,致使二等标准铂电阻温度计在检测人员心中造成一个不稳的印象。

这方面新版规程在规定和宣传上比以前版本有所加强。

但是,六十多年来,我国早已建立了比较完善的计量基标准及量值传递系统和计量法律法规体系。

我国温度计量标准器标准铂电阻温度计的量值传递链是准确可靠的,标准铂电阻温度计从制作工艺到分度复现水平都处于国际先进水平,ITS-90国际温标中标准铂电阻温度计的参考函数就是一个有力证明。

有关二等标准铂电阻温度计量值准确度水平用于工业铂热电阻检定如何呢?我国工业温度计量领域的资深专家张继培教授多年前就说过:“石英保护管的长杆型标准铂电阻温度计虽然是实现和传递温标的标准仪器,……,它的精确度太高,常常比被校温度计(如工业铂热电阻)高出几十倍至上百倍,超出传递链的要求,这是不合理的”,他认为不是准确度不够,是准确度余度太大。

87、98版规程主要起草人宋年兰老师多年前也发表文章说过:“从我40余年的工作经验可以知道,标准铂电阻温度计如果不长期在高温使用,而一直在100℃左右使用,只要它不破碎,它的等级一般不会变(当然,要遵守铂电阻温度计的使用注意事项),相对还是比较经济的”,她也认为标准铂电阻温度计是稳定的。

多年来,中国测试技术研究院温度实验室每年检定的二次送检(周检)标准铂电阻温度计(绝大部分是国内生产的,国外的非标、精密温度计除外)有200余支,2010、2011、2012、2013、2014年的统计结果表明,历年二次送检的标准铂电阻温度计合格率都超过90%,这个数据从实验室的检定记录和院证书管理系统的证书备份中可查到,是可靠的。

标准铂电阻温度计周检的量值可靠性R>90%.这个可靠性(合格率)也符合我国颁布的相关规范对计量器具的测量可靠性目标R≥90%的要求。