本文先通過對比JJG75-2022與JJG75-1995的不同之處，找出可能對實驗室產(chǎn)生影響的變更。然后舉例說明已按照JJG75-1995建成的實驗室在標準器、配套設備、環(huán)境條件及設施、計量標準的主要計量特性和操作程序等方面是否滿足JJG75-2022規(guī)程要求，以及為響應新規(guī)程需要的改進措施。最終評價JJG75-2022新規(guī)程對已按照JJG75-1995建成的實驗室的影響大小。
1、修訂內(nèi)容分析
1.1 新增“引言”
滿足JJF1002-2010《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》引言為必備內(nèi)容的要求。在引言中介紹了了修訂的基礎性系列規(guī)范，以及規(guī)程的主要技術變化。
1.2 擴大規(guī)程的適用范圍
JJG75-1995規(guī)定“標準鉑銠10-鉑熱電偶在419.527～1084.62℃溫區(qū)用于溫度量值傳遞”。JJG75-2022中溫區(qū)下延至0℃，因為標準鉑銠10-鉑熱電偶一般作為300-1000℃廉金屬熱電偶、鎧裝熱電偶校準用的標準器，下延避免使用范圍產(chǎn)生矛盾。
1.3 新增對熱電偶結構的描述
JJG75-2022規(guī)程新增對雙孔陶瓷管氧化鋁含量不低于95%的要求。對加裝了可拆卸的陶瓷外保護套管的標準鉑銠10-鉑熱電偶，在附錄中規(guī)定了其檢定的特殊要求。
1.4 調(diào)整對熱電偶熱電動勢的要求
JJG75-2022規(guī)定，熱電偶在銅點(1084.62)℃、鋁點(660.323)℃、鋅點(419.527℃)的熱電動勢的測量值E(tCu)、E(tAl)和E(tZn)，應滿足下式要求：
|E(tCu)-10.5748mV|≤0.0150mV
|E(tAl)-5.8601mV-0.37×[E(tCu)-10.5748mV)]|≤0.0050mV
|E(tZn)-3.4469mV-0.11×[E(tCu)-10.5748mV)]|≤0.0040mV
JJG75-2022不只是將公式精確到小數(shù)點后四位，而且E(tZn)的約束公式中斜率系數(shù)變?yōu)闉?.11，而不是原公式的0.18；范圍也由0.005縮小為0.004。這種修改使被檢鉑銠10-鉑熱電偶因E(tZn)不合格而淘汰的概率由原先的0%增加到約1%-3%，約束更加嚴格，而且對整個量值傳遞系統(tǒng)不會產(chǎn)生較大沖擊。
1.5 細化對標準器及配套設備的要求
JJG 75-2022對標準器及配套設備的要求與JJG75-1995對比如下。
◆轉(zhuǎn)換開關、退火爐的要求不變。
◆標準器
①JJG75-1995規(guī)定：比被檢熱電偶高一等級的標準熱電偶2～4支。
②JJG75-2022規(guī)定：熱電偶檢定通常使用更高準確度等級的熱電偶作為標準器。被檢熱電偶為一等時，準備工作基準熱電偶3支；被檢熱電偶為二等時，準備一等或工作基準熱電偶2支。經(jīng)常使用的標準器，一般6個月至少進行一次監(jiān)督性校驗。
◆熱電動勢測量儀表
①JJG75-1995規(guī)定：檢定一等標準熱電偶時，需配備測量準確度不低于1×10-4、分辨力不低于0.1μV的電測設備；檢定二等標準熱電偶時，需配備測量準確度不低于2×10-4、分辨力不低于1μV的電測設備。
②JJG75-2022規(guī)定：低電勢直流電位差計的準確度等級不低于0.01級，步進值為0.1μV。如使用直流數(shù)字電壓表，其應具備100mV或更低的量程；其分辨力不低于0.01μV，在檢定點附近示值誤差不超過1.5μV。
◆熱電偶檢定爐
①JJG75-1995規(guī)定：爐體長約600mm，爐內(nèi)最高溫度點偏離爐中心不得超過20mm，在爐溫最高點±20mm內(nèi)，溫度梯度≤0.4℃/cm。
②JJG75-2022規(guī)定：爐體長約600mm，爐管內(nèi)徑約16～20mm。檢定時，±20mm長等溫區(qū)位于爐中心，等溫區(qū)內(nèi)溫度梯度≤0.4℃/cm。爐管內(nèi)徑大于20mm的檢定爐，可在爐內(nèi)加裝一支同軸清潔瓷管。
◆通電退火裝置
①JJG75-1995規(guī)定：封閉環(huán)境，所配置交流電流表準確度不低于0.5級，量程為0～20A。
②JJG75-2022規(guī)定：熱電極通電退火應在一個封閉環(huán)境中進行。配備的交流電流表范圍為0～20A，其準確度等級不低于0.5級。如交流電壓波動超過±5%，應配備精密交流穩(wěn)壓器。
◆冰點恒溫器
①JJG75-1995規(guī)定：插入冰點恒溫器中的所有熱電偶的參考端和銅導線的接點相互溫差≤0.05℃。
②JJG75-2022規(guī)定：恒溫器插孔深度相同卻不低于150mm，玻璃管內(nèi)徑不大于6mm，所有熱電偶的參考端和測量導線的接點間相互溫差≤0.05 ℃。通常使用杜瓦瓶內(nèi)裝入冰水混合物來制作?？梢允褂梅弦蟮碾娮颖c恒溫器。
◆外徑千分尺、金屬直尺
①JJG75-1995規(guī)定：沒有要求。
②JJG75-2022規(guī)定：量程分別為25、1000mm，分度值分別為0.001、1mm。
◆專用工作臺
①JJG75-1995規(guī)定：沒有要求
②JJG75-2022規(guī)定：一般長度不小于1.5m，寬度不小于0.7 m，玻璃或易于清潔的工作臺面。
◆捆扎用細鉑絲
①JJG75-1995規(guī)定：φ(0.1～0.3)mm。
②JJG75-2022規(guī)定：φ(0.2～0.3)mm。
1.6 調(diào)整部分檢定操作方法
①JJG75-1995規(guī)定新制熱電偶首次檢定要進行酸洗、通電退火、爐內(nèi)退火。JJG75-2022規(guī)定新制熱電偶只需爐內(nèi)退火。
②JJG75-1995規(guī)定使用中的標準熱電偶后續(xù)檢定要進行酸洗、硼砂洗、通電退火、爐內(nèi)退火。JJG75-2022規(guī)定酸洗、硼砂洗變?yōu)楦郊舆x項，僅在雙孔瓷管外觀有明顯的污染或熱電偶電極變色時采用。清潔一般采用無水乙醇擦拭正、負電極的方式進行。
③JJG75-2022強調(diào)從雙孔陶瓷管抽出熱電偶電極前先對雙孔陶瓷管按正、負極對孔進行標記，并順直熱電偶電極。
④JJG75-2022要求爐內(nèi)退火后，熱電偶隨爐冷卻至200℃以下取出。
⑤刪除了微差法測量的內(nèi)容。
1.7 提高數(shù)據(jù)精度
JJG 75-2022附錄中給出了0～1085℃溫區(qū)標準鉑銠10-鉑熱電偶熱電動勢-溫度計算方法、鉑銠10-鉑熱電偶溫度-熱電動勢參考函數(shù)表等，計算精度由原來的1μV提高至0.1μV。
1.8 給出檢定結果的測量不確定度范圍
JJG 75-2022給出了各準確度等級標準鉑銠10-鉑熱電偶檢定結果的測量不確定度范圍，工作基準U=0.14～0.24 ℃,一等U=0.4～0.5 ℃,二等U=0.6～0.7 ℃,并在附錄中給出了一等鉑銠10-鉑熱電偶檢定結果的不確定度評定示例。
2、現(xiàn)有實驗室合規(guī)分析
下文將從標準器、配套設備、環(huán)境條件及設施、計量標準的主要計量特性和操作程序等方面驗證該實驗室是否滿足JJG75-2022的要求。
2.1 計量標準器及配套設備
現(xiàn)有實驗室計量標準器及配套設備的合規(guī)性分析參照JJG75-2022標準要求，從標準器、數(shù)字多用表、通電退火裝置、冰點恒溫器、千分尺/金屬直尺、專用工作臺、捆扎用細鉑絲和測量導線幾個方面逐一驗證實驗室設備是否符合要求。
2.2 環(huán)境條件及設施
①電測設備所在房間溫度(23±3)℃，相對濕度(20～80)%RH，設有獨立空調(diào)設施。
②檢定爐、退火爐所在房間溫度15～35℃，相對濕度(15～85)%RH。
③熱電偶清洗間設有排風系統(tǒng)。
均滿足JJG 75-2022的要求。
2.3 計量標準的主要計量特性
按照JJG75-2022附錄給出的檢定結果的測量不確定度評定方法，得到該實驗室鉑銠10-鉑熱電偶工作基準裝置檢定一等鉑銠10-鉑熱電偶時檢定結果的測量不確定度，獲得結果如下：
銅點：U=5.6μV，(相當于0.5℃)，k=2；
鋁點：U=4.4μV，(相當于0.5℃)，k=2；
鋅點：U=3.7μV，(相當于0.4℃)，k=2。
滿足JJG75-2022要求。
2.4 操作程序調(diào)整
如實驗室采用雙極法測量被檢熱電偶各點熱電動勢，不受JJG75-2022影響。
實驗室使用熱電偶自動檢定系統(tǒng)執(zhí)行檢定操作、數(shù)據(jù)處理和證書出具，需要更新包括但不限于下列信息：
①規(guī)程版本號；
②熱電偶在銅點1084.62℃、鋁點660.323℃、鋅點419.527℃的熱電動勢的測量值E(tCu)、 E(tAl)和E(tZn)的約束公式；
③鉑銠10-鉑熱電偶溫度-熱電動勢參考函數(shù)表；
④標準鉑銠10-鉑熱電偶熱電動勢-溫度計算公式。
其它操作程序的調(diào)整詳見1.6節(jié)。
2.5 約束公式的修訂對被檢熱電偶淘汰率的影響
將現(xiàn)有實驗室上一年度所檢定標準熱電偶的檢定結果用新規(guī)程的約束公式重進行合格判定。
3、結語
通過分析可知，新規(guī)程JJG75-2022的發(fā)布實施對按照JJG75-1995建立的實驗室的影響主要集中在熱電偶自動檢定系統(tǒng)軟件的更新，需要更新響應新規(guī)程JJG75-2022的自動檢定系統(tǒng)程序。
本文的評價過程，可供已按照JJG75-1995建立鉑銠10-鉑熱電偶工作基準裝置或一等鉑銠10-鉑熱電偶標準裝置的實驗室參考。
作者：(華電電力科學研究院有限公司)韓海燕、徐軍鋒、何勝
