JJF 1101—2019在溫度參數(shù)校準(zhǔn)部分修訂意義分析及有關(guān)問題的探討

摘 要：本文采用列表比較法簡述了JJF1101—2013與JJF1101—2019在溫度參數(shù)校準(zhǔn)部分的差異，并通過實例分析了JJF1101—2019《環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》在相關(guān)術(shù)語及數(shù)據(jù)處理方面的修訂意義，以及實際工作中遇到的有關(guān)問題的探討，為相關(guān)計量人員更好的理解和運用JJF1101—2019校準(zhǔn)溫度試驗設(shè)備提供了建議。

關(guān)鍵詞：JJF 1101，溫度試驗設(shè)備，偏差，修訂，分析

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.16.020

0 引 言

在日常的計量工作中，我們會遇到各種各樣的溫度試驗設(shè)備，如干燥箱、培養(yǎng)箱、老化試驗箱等，它們被廣泛應(yīng)用于電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗、制藥行業(yè)的霉菌培養(yǎng)、糧食收購行業(yè)的谷物水分測量等眾多行業(yè)部門，為了對溫度試驗設(shè)備的計量性能進行有效確定，原國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局于2 0 0 3年5月12日發(fā)布了JJ F 1101—20 03《環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》，JJF1101—2 0 0 3實施多年來發(fā)現(xiàn)其存在一些不足之處，JJF 1101—20 03中的有些條款和數(shù)據(jù)處理方法無法滿足目前計量校準(zhǔn)工作，因此在2019年對JJ F 1101—20 03進行了修訂，并由國家市場監(jiān)督管理總局于2019年9月27日發(fā)布，2020年3月27日正式實施[1]。

自JJF 1101—2019《環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》發(fā)布實施以來，中心計量工作人員依據(jù)JJF 1101—2019對本地區(qū)的溫度試驗設(shè)備開展計量校準(zhǔn)工作，現(xiàn)結(jié)合實際工作談?wù)凧JF 1101—2019在溫度參數(shù)校準(zhǔn)部分修訂意義，以及對工作中遇到有關(guān)問題的探討。

1 新規(guī)范在溫度參數(shù)校準(zhǔn)部分的修訂情況

新規(guī)范與舊規(guī)范在溫度參數(shù)校準(zhǔn)部分最主要的變化在校準(zhǔn)參數(shù)的定義和數(shù)據(jù)處理方面，如表1所示。

2 JJF 1101—2019在溫度參數(shù)校準(zhǔn)部分修訂意義分析

以一臺干燥箱校準(zhǔn)結(jié)果為例進行分析，現(xiàn)中心食化室有一臺GZX—9140MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱，該電熱鼓風(fēng)干燥箱用于飼料中水分測定，按照GB/T6435—2014飼料中水分的測定第5.3條款要求：電熱干燥箱溫度可控制在103℃±2℃[4]，現(xiàn)用Vtest1101—Ⅲ型溫度測量系統(tǒng)對其進行校準(zhǔn)（干燥箱溫度設(shè)定103℃），溫度傳感器布點示意圖如圖1所示，溫度測量系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)見表2，按照JJF 1101—2003、JJF1101—2019的計算方法得到的校準(zhǔn)結(jié)果見表3。

3.1 溫度偏差

按照JJF 1101—2003計算方法得到的溫度偏差值為1.85℃，該干燥箱的溫度偏差符合GB/T 6435—2014第5.3條款要求，但由于干燥箱的均勻度不理想，各溫度點實測數(shù)據(jù)相差很大，采用中心點的溫度偏差不能反映干燥箱在有效的工作空間內(nèi)實際溫度情況，從表2中可以看出只有5、8二個溫度點的偏差符合GB/T 6435—2014第5.3條款要求，使用此干燥箱對飼料中水分進行測定可能得到錯誤的檢測數(shù)據(jù)。

舊規(guī)范得到的溫度偏差只考慮了中間點，用該溫度偏差對被校設(shè)備進行修正，可能導(dǎo)致工作空間內(nèi)某些區(qū)域的實際溫度更加偏離工作需求[6]。因此，JJF 1101—2019對溫度偏差進行了修訂，用工作空間各測量點在規(guī)定時間內(nèi)實測最高溫度和最低溫度與設(shè)定溫度的上下偏差來反映工作空間內(nèi)的實際溫度情況，根據(jù)溫度上下偏差才能選擇合適的修正值以確保被校設(shè)備溫場符合相應(yīng)的技術(shù)要求。

3.2 溫度波動度

JJF 1101—2003計算方法得到的溫度波動度是工作空間中心點溫度隨時間的變化量，該計算方法只考慮了中心點，不能反映被校設(shè)備的整體性能，JJF 1101—2019對溫度波動度進行了修訂，取工作空間內(nèi)全部測量點中變化量的最大值作為溫度波動度校準(zhǔn)結(jié)果。

3.3 溫度均勻度

JJF 1101—2003、JJF 1101—2019對溫度均勻度的定義和計算方法沒有實質(zhì)性改變，都是指被校設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間各測量點每次測量中實測最高溫度與最低溫度之差的算術(shù)平均值。

通過分析可知，依據(jù)JJF 1101—2003得到的數(shù)據(jù)不夠科學(xué)嚴(yán)謹，不能確認被校設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的有效性，因此，為了滿足檢驗檢測工作和計量校準(zhǔn)工作的需求，對JJF 1101—2003進行了修訂。

4 溫度試驗設(shè)備在日常校準(zhǔn)工作中有關(guān)問題的探討

4.1 JJF 1101—2019附錄C中溫度重復(fù)測量次數(shù)的疑問

在規(guī)范附錄C第C.5.1.1條款中有這樣一句：“在30℃校準(zhǔn)點重復(fù)測量10次?！苯Y(jié)合JJF 1101—2019規(guī)范7.2.5中“溫度記錄時間間隔為2 min，30 min內(nèi)共記錄16組數(shù)據(jù)”[3]的要求，筆者認為依據(jù)規(guī)范要求30 min內(nèi)共記錄16組數(shù)據(jù)才能得出一對溫度上、下偏差，如果重復(fù)測量10次，則校準(zhǔn)時間至少要300min（相當(dāng)于5 h），加上有些溫度試驗設(shè)備的校準(zhǔn)點不止一個， 由于測量時間太長、工作量大，這就導(dǎo)致在實際工作中不太可能重復(fù)測量10次來計算各校準(zhǔn)點的溫度測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，因此筆者建議采用極差法來對溫度測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量來進行評定，但是極差法與貝塞爾法相比，由于測量次數(shù)的變小，導(dǎo)致不確定度評定的可靠性有所降低，當(dāng)重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的貢獻較大時，建議還是采用貝塞爾法，當(dāng)然也希望規(guī)范起草單位給出指導(dǎo)意見。

4.2 如何利用校準(zhǔn)證書中的溫度偏差對設(shè)備進行修正

在檢驗檢測工作中，設(shè)備使用人員為了確保檢驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，通常希望知道設(shè)備溫度顯示值與實際溫度值的偏差，以便根據(jù)偏差對溫度設(shè)備進行修正，在舊規(guī)范中只有一個溫度偏差，使用人員很容易根據(jù)校準(zhǔn)證書中的偏差來進行修正，現(xiàn)按照新規(guī)范的計算方法得到的是上偏差和下偏差，可能有的使用者會感到困惑：不知道按哪個偏差來進行修正？[7]現(xiàn)以表3中的校準(zhǔn)結(jié)果舉例說明：

在表3中被校設(shè)備的上偏差為-0.98℃、下偏差為-5.62℃，干燥箱實測溫度值比顯示溫度值低，干燥箱的顯示值要向下修，偏差取上下偏差的中間值：?（0.98+5.62）/2=?3.3℃，這種方法得到的修正值不一定準(zhǔn)確，實際通過Vtest1101—Ⅲ型溫度測量系統(tǒng)監(jiān)測，修正值改為-3.8℃，最終得到的上偏差為1.75℃、下偏差為-1.69℃，從面使得干燥箱溫度偏差符合GB/T 6435—2014 飼料中水分的測定第5.3條款要求。

注意：上述直接在溫度儀表中輸入的修正值（-3.8℃）只適用于103℃這個溫度點，如果該干燥箱還用于谷物水分的測定，要根據(jù)GB/T 21305要求（干燥箱溫度控制在130℃±3℃[5]）及證書上的校準(zhǔn)結(jié)果重新選擇合適的修正值。

4.3 如何對被校設(shè)備的校準(zhǔn)結(jié)果進行符合性確認

實驗室的溫度試驗設(shè)備均需要依據(jù)JJF 1101—2019進行校準(zhǔn)，使用人員需結(jié)合相應(yīng)檢驗檢測標(biāo)準(zhǔn)對校準(zhǔn)結(jié)果進行符合性確認，以確定該設(shè)備是否滿足使用要求，主要注意以下幾點。

4.3.1 校準(zhǔn)證書給出校準(zhǔn)點的確認

使用人員應(yīng)根據(jù)設(shè)備所用于的檢驗檢測項目確認校準(zhǔn)點是否全覆蓋，如干燥箱用于飼料水分測定和谷物水分測定，根據(jù)GB/T 6435—2014 飼料中水分的測定和GB/T 21305—2007 谷物及谷物制品水分的測定常規(guī)法的要求，該干燥箱應(yīng)校準(zhǔn)103℃和130℃二個溫度點。

4.3.2 對被校設(shè)備的技術(shù)性能是否符合所開展的檢驗檢測項目要求進行確認

對溫度試驗設(shè)備進行校準(zhǔn)依據(jù)的是JJF 1101—2019，而對被校設(shè)備的技術(shù)性能進行確認依據(jù)的是所開展的檢驗檢測項目要求，如GB/T 6435—2014飼料中水分的測定第5.3條款：電熱干燥箱溫度可控制在103℃±2℃[4]、GB/T 21305—2007 谷物及谷物制品水分的測定常規(guī)法第5.4條款：烘箱溫度可控制在130℃±3℃[5]。

5 結(jié) 語

綜上所述，與舊版規(guī)范相比，JJF 1101—2019在對校準(zhǔn)參數(shù)的定義和計算方法方面更科學(xué)、合理，符合現(xiàn)階段各個行業(yè)部門對溫度試驗設(shè)備量值溯源的要求，使設(shè)備使用人員更清晰的了解溫度試驗設(shè)備的整體性能要求，也為溫度試驗設(shè)備的校準(zhǔn)工作提供了指導(dǎo)和依據(jù)。

參考文獻

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作者簡介

蔡盛剛，本科，工程師，主要從事計量檢定/校準(zhǔn)工作。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）