《表層水溫表檢定規程》征求意見稿

《表層水溫表檢定規程》征求意見稿

起草人聯系方式：趙秀玲；

國家海洋局東海標準計量中心（國家海洋計量站上海分站）；

電話/傳真：18918396251；

地址：廣州市黃埔區長洲街海洋路183號；

電子郵箱：zhaoxl@eastsea.gov.cn

一、任務來源
依據國家《2017年國家計量技術規范制定、修訂及宣貫計劃項目表》（質檢量函[2017]25號），由國家海洋局東海標準計量中心負責修訂JJG289-2005《表層水溫表》檢定規程，國家海洋標準計量中心和南海標準計量中心為參與單位，歸口單位為全國海洋專用計量器具計量技術委員會。
二、調研情況
為了了解表層水溫表目前生產、使用以及計量檢定過程中的基本情況和存在問題，為規程的修定提供有效依據，確保規程修定工作更加合理和具有可操作性,起草組對表層水溫表生產廠家（寧波溫度表廠、天津市第八玻璃廠、湖州唯立儀表廠）、使用單位（國家海洋局煙臺海洋環境監測站、國家海洋局寧波海洋環境監測中心站）以及計量檢定單位（國家海洋局北海標準計量中心、國家海洋局南海標準計量中心）開展了實地調研。
調研結果充分證明了該標準的修定是十分及時和必要的。首先生產廠家和使用單位普遍反映表層水溫表用于測量表層海水溫度，因儲水筒外殼中水的熱容量而保持溫度表提出水面后，溫度示值不致很快地變化，是非常適宜的測量表層海水溫度的儀器。其次表層水溫表作為一種玻璃液體溫度表，它由人工觀測，便于操作，且與電子設備相比，穩定性更好。
在此基礎上被調研單位也對修定內容提出中肯的建議。首先原檢定規程中計量標準器部分的內容已經完全不能適應新的檢定精度要求，需要進行修訂。其次目前表層水溫表檢定時讀數采用放大裝置等現代化手段，基本不存在因人為觀測不清楚導致的誤差，建議對原有讀數方式進行修訂簡化。此外建議修訂單位充分考慮溫度表讀數時在配套設備中的浸入方式，增加不按規定使用時的修正方法。
起草組在綜合多年以來對大量表層水溫表使用及檢定方法的經驗基礎上，借鑒實地調研的結果，進一步對修訂方案進行了完善和補充。
三、規程修訂的目的和意義
目前，海洋調查、監測、觀測部門普遍使用表層水溫表來測量海水表層溫度，量傳需求較大，JJG289-2005《表層水溫表》檢定規程自2005年實施以來，對于保障表層水溫表的量值溯源，測量數據的準確可靠起到了很好的技術支撐作用。
但是，隨著科學技術進步和儀器設備的迅猛發展，以及JJG130-2011《工作用玻璃液體溫度計》、JJG161-2010《標準水銀溫度計》等相關檢定規程的修訂，JJG289-2005《表層水溫表》檢定規程所采用的計量標準器和檢定方式，已經不符合量傳要求，不能滿足實際檢定工作的需求，亟需根據計量裝備發展提高檢定設備精度和檢定方式的轉變，根據最新的檢定技術手段對檢定方法進行補充和完善，減少誤差，提高效率，滿足國內表層水溫表的檢定工作需求。
為保證海洋調查、監測、觀測工作基礎數據的準確可靠，為提高海洋防災減災能力和水平，為促進和保障海洋經濟又好又快發展，對現行表層水溫表檢定規程的修訂工作顯得尤為迫切和重要。
四、規程的構成及修訂依據
規程由引言、范圍、引用文件、術語和計量單位、概述、計量性能要求、通用技術要求、計量器具控制等8個部分組成，如下：
——0 引言       
——1 范圍       
——2 引用文件
——3 術語和計量單位
3.1 術語
3.1 計量單位
——4 概述       
——5 計量性能要求
——6 通用技術要求
——7 計量器具控制
7.1 檢定條件
7.2 檢定項目
7.3 檢定方法
7.4 檢定結果的處理
7.5 檢定周期
——附錄A檢定記錄表參考格式
——附錄B檢定證書/檢定結果通知書內頁信息參考格式
依據JJF 1002-2010《國家計量檢定規程編寫規則》，結合表層水溫表的發展和使用現狀進行編制。主要參考以下依據進行規程修訂：
JJG130-2011 工作用玻璃液體溫度計
JJG161-2010標準水銀溫度計
JJF1030-2010恒溫槽技術性能測試規范
HY/T 017-1992表層水溫表產品標準
JJF1094-2002 測量儀器特性評定
JJF 1059.1-2012測量不確定度評定與表示

五、與“國際建議”、“國際文件”、“國際標準”、“國內標準”等兼容情況
關于表層水溫表的檢定方法，未查詢到相關的“國際建議”、“國際文件”和“國際標準”。
檢定方法與目前國內工作用玻璃液體溫度計的檢定規程相適應。
六、規程修訂內容說明
本規程以JJG289-2005《表層水溫表》檢定規程的部分相關內容為基礎，結合儀器使用情況調研、量值傳遞工作調研以及日常檢定工作的經驗積累，充分考慮儀器的工作原理，使用環境，檢定需求，同時兼顧方法的科學性，權威性和實用性原則，確定規程內容說明為以下幾項：
1.關于范圍的說明
本規程適用于表層水溫表的首次檢定、后續檢定和使用中檢查。
2.關于引用文件的說明
增加了引用文件。依據JJF 1002-2010《國家計量檢定規程編寫規則》規定，引用文件是規程中必不可少的文件，如不引用，規程則無法實施。規程中，引用了JJG130-2011 《工作用玻璃液體溫度計》檢定規程中術語、計量標準器和不按規定條件使用的示值修正方法等內容。
3.關于術語和計量單位
增加了全浸式溫度計、露出液柱兩個術語，增加了溫度計量單位。
4.關于概述的說明
重點描述了表層水溫表的特殊結構和工作原理，對外殼和溫度表的尺寸和標記給出了明確要求。
5.關于計量性能要求的說明
根據HY/T 017-1992 表層水溫表產品標準，給出了表層水溫表檢定技術指標，與原規程相比，未做更改。詳見表1。
表1  計量性能要求
檢定類別        示值誤差        相鄰兩檢定點修正值之差（10℃區間）
首次檢定        ±0.3℃        ≤0.3℃
后續檢定        ±0.4℃        ≤0.3℃

6.關于通用技術要求的說明
給出了外觀、安全性、尺寸和標記的檢查要求。與原規程相比，未做更改。
7.關于計量器具控制的說明
7.1 檢定條件
檢定條件包括檢定用標準器、配套設備和檢定環境條件。為了使檢定結果具有盡可能小的不確定度，需要建立一種較優越的環境條件，降低環境因素對標準器及被檢儀器帶來的附加誤差，需要配備符合量值傳遞要求的標準器其及配套設備。本規程是按上述原則確定檢定條件的。
7.1.1 檢定設備
按照JJF1094-2002 《測量儀器特性評定》的要求，示值誤差的不確定度U95與被評定儀器的最大允許誤差的絕對值MPEV之比應滿足小于或等于1:3的關系，根據表層水溫表計量性能要求，確定了檢定所需要的檢定設備。
檢定所使用的標準器為二等標準鉑電阻溫度計或標準數字溫度計，配套設備為測溫電橋、恒溫槽、水三相點瓶、讀數裝置和鋼直尺，溫度的量值溯源和傳遞框圖見附錄A。
檢定原理如下：在恒溫槽內放置感溫介質，通過控制系統對恒溫槽內溫度進行控制，控溫范圍為（0～+50）℃，根據需要設置相應的溫度檢定點。當溫度穩定時，利用溫度標準器獲得恒溫槽內的標準溫度值，讀取被檢溫度表的測量值，通過計算被檢溫度與標準溫度之差即可得出溫度示值誤差。
原規程中，標準器和主要配套設備為二等標準水銀溫度計和水槽，見2。在本規程修訂時，由于《一等標準水銀溫度計》檢定規程和《二等標準水銀溫度計》檢定規程合并成《標準水銀溫度計》檢定規程，標準水銀溫度計的準確度降低，不再滿足JJF1094-2002 《測量儀器特性評定》中量值傳遞的比例要求，參考JJG130-2011《工作用玻璃液體溫度計》檢定規程中標準器的要求，對表層水溫表檢定所使用的標準器和主要配套設備重新進行了規定，用精度更高的二等標準鉑電阻溫度計和標準數字溫度計取代了二等標準水銀溫度表，優于原規程，同時稍微降低了恒溫槽技術性能指標，使之更具普適性，節約檢定成本。修訂后的技術指標見表3。
表2原規程檢定設備主要技術指標
設備名稱        測量范圍        技術指標
二等標準玻璃水銀溫度計        （0～+50)℃        分辨力：0.01℃
最大允許誤差:±0.15℃
水槽        (-30～+80)℃        溫場均勻度：±0.02℃
溫場波動度: ±0.01℃/10min
表3修訂后檢定設備主要技術指標
設備名稱        測量范圍        技術指標
二等標準鉑電阻溫度計及配套電測設備        （0~419.527）℃        電測設備最小分辨率相當于0.001℃，引用修正值后的相對誤差應不大于3×10-5
標準數字溫度計        (-30～+50)℃        分辨力：0.01℃
最大允許誤差：±0.05℃
恒溫槽        (-30～+50)℃        溫場均勻度：±0.02℃
溫場波動度: ±0.04℃/10min
利用表3中所列的檢定設備，對表層水溫表進行檢定，并對檢定結果進行了不確定度評定，見表4。
表4表層水溫表檢定不確定度
被檢儀器        最大允許誤差        檢定所使用的計量器具        檢定結果的不確定度（k=2）
溫度表        ±0.4℃        按照表3所列        溫度：U=0.1℃
從表4中可以看出船舶氣象儀溫度傳感器檢定結果的不確定度U與被檢溫度傳感器最大允許誤差的絕對值之比滿足1:3的關系。因此，修訂后的表層水溫表檢定所使用的主要計量器具及配套設備是符合目前實際情況的，是可行的。
7.1.2 環境條件
環境條件主要根據計量標準器具要求的環境條件和表層水溫表正常使用的環境條件確定，由于表層水溫表正常使用的環境條件范圍比計量標準器的使用環境條件寬泛得多，所以主要考慮計量標準器的使用環境條件，同時參考JJG130-2011《工作用玻璃液體溫度計》檢定規程的環境條件，確定本規程的環境條件，具體情況見表5：
表5環境條件修訂前后對照表
檢定要素        修訂前要求        修訂后要求        修訂依據
溫度        溫度：（20±10）℃
相對濕度：≤80%        溫度：（15～35）℃
相對濕度：≤80%        JJG130-2011

7.2 檢定項目
檢定項目與原規程相比，未做更改，見表5。
表6檢定項目一覽表
序號        檢定項目        首次檢定        后續檢定        使用中檢查
1        外觀、安全性        +        +        -
2        尺寸和標記        +        -        -
3        示值誤差        +        +        -
注：
1.“+”表示應檢項目，“-”表示可不檢項目。
2.經安裝及維修后對船舶氣象儀的計量性能有重大影響時，其后續檢定須按照首次檢定項目進行。

7.3 檢定方法
7.3.1安裝要求
原規程中要求全浸檢定，但是根據修訂后的JJG130-2011《工作用玻璃液體溫度計》檢定規程中全浸式溫度計的定義，“在實際使用時，全浸式溫度計的感溫液柱上端面可露出被測介質表面10mm以內，以便于讀取示值”，所以增加了被檢溫度表露出液柱高度應不超過10mm的規定，更加符合工作實際。
7.3.2讀數要求
原規程中未對讀數的時間間隔做出規定，根據修訂后的JJG130-2011《工作用玻璃液體溫度計》的讀數要求，“讀數要迅速、準確、時間間隔要均勻”，所以補充讀數時間要求，規范讀數行為。
原規程中要求由2人分別按正、反順序各讀一個循環，是為了消除人為造成的讀數誤差，但是隨著讀數裝置的發展和普遍應用，通過現代化的讀數裝置讀數，人為造成的誤差已經可以忽略不計，同時參考JJG130-2011《工作用玻璃液體溫度計》的讀數要求，修改為“先讀標準溫度計示值，再依次讀取溫度表示值，分別按正、反順序各讀一次”，將2人減少為1人，將4次讀數減少為2次讀數，減少了不必要的檢定工作量，提高工作效率。
7.3.3使用要求
原規程中標準器是二等標準水銀溫度計，修訂后的標準器是二等標準鉑電阻溫度計，根據標準鉑電阻使用要求，相應增加“標準鉑電阻溫度計在每次使用完后，應在凍制好的水三相點瓶中使用同一電測設備測量水三相點示值，以新測得的水三相點示值，計算實際溫度”的內容，保證鉑電阻溫度計的正確使用，進而確保標準數據的準確。
7.3.4修正要求
由于表層水溫表實際檢定工作中可能出現露出液柱超過10mm的情況，為了保證被測溫度表數據的準確，增加了“溫度表不在規定條件下檢定（即露出液柱超過10mm）時，按照JJG130-2011附錄H的修正公式進行示值修正”的內容，明確修正要求，統一修正方法。
7.3.5表格要求
由于檢定方法進行了修訂，原規程的表格已不符合記錄要求，為了符合實際檢定情況，對檢定表格和證書格式重新進行了設計，修訂后的檢定表格和證書格式更加符合實際工作要求。
7.4檢定周期
由于表層水溫表精度要求不高，性能相對穩定，結合實際檢定情況，建議檢定周期一般不超過3年。