标准铂电阻温度计在介质中的自热效应及测量方法

任建平; 李婷; 刁福广; 孙建平

doi:10.3969/j.issn.1000-1158.2025.05.07

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计量学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (5) : 667-672. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2025.05.07

热学计量

标准铂电阻温度计在介质中的自热效应及测量方法

任建平 ¹ ,
李婷 ² ,
刁福广 ² ,
孙建平 ²

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Self-heating Effect of Standard Platinum Resistance Thermometerin Media and Measurement Method

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摘要

针对恒温槽等环境下难以实现标准铂电阻温度计准确测量的问题，提出了基于比较法和重复测量的适用于波动介质的标准铂电阻温度计自热效应的测量方法，并比较了不同介质对温度计自热效应的影响。结果表明，基于比较法和50次以上重复测量的方法可以有效减小温度波动对测量自热效应的影响；标准铂电阻温度计在常用介质中自热效应普遍达到了1.0 mK以上，显著影响了标准铂电阻温度计在量值传递中的准确性，因此，标准铂电阻温度计在量值传递中进行自热效应准确测量并进行修正是必要的。

Abstract

Aiming at the problem of difficulty in accurately measuring the standard platinum resistance thermometers in environments such as constant temperature baths， a method based on comparison and repeated measurement for the self-heating effect of the standard platinum resistance thermometers suitable for fluctuating media is proposed， and the influence of different media on the self-heating effect of the thermometer are compared. The results indicate that methods based on comparison and repeated measurements of more than 50 times can effectively reduce the impact of temperature fluctuations on the measurement of self-heating effect. The self-heating effect of the standard platinum resistance thermometers in commonly used media generally reaches 1.0 mK or above， which significantly affects the accuracy of the standard platinum resistance thermometers in value transfer. Therefore， it is necessary to accurately measure and correct the self-heating effect of the standard platinum resistance thermometers in value transfer.

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任建平, 李婷, 刁福广, 等. 标准铂电阻温度计在介质中的自热效应及测量方法[J]. 计量学报. 2025, 46(5): 667-672 https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.05.07

REN Jianping, LI Ting, DIAO Fuguang, et al. Self-heating Effect of Standard Platinum Resistance Thermometerin Media and Measurement Method[J]. Acta Metrologica Sinica. 2025, 46(5): 667-672 https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.05.07

中图分类号： TB942

参考文献

列表( 原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序 ) 可视化分析

1	高凯，蒋庆，孙建平，等.铂丝位错特性对标准铂电阻温度计稳定性影响的研究［J］.计量学报，2020，41（11）：1352-1357. GAO K， JIANG Q， SUN J P， et al. Influence of Platinum Dislocation Characteristics on the Stability of Standard Platinum Resistance Thermometer［J］.Acta Metrologica Sinica， 2020， 41（11）：1352-1357. 本文引用 [1]

2	邓小龙，孙建平，乐恺，等.退火对标准铂电阻温度计性能影响的研究［J］.计量学报，2015， 36（1）： 26-30. DENG X L， SUN J P， LE K， et al. The Annealing Effect on the Performance of the Standard Platinum Resistance Thermometer［J］.Acta Metrologica Sinica，2015，36（1）： 26-30. 本文引用 [1]

3	THOMAS H P. The International Temperature Scale of 1990（ITS-90）［J］. Metrologia，1990，27（107）：3-10. 本文引用 [1]

4	SUN J P， ZHANG J T， QIU P. Improvements in the realization of the ITS-90 over the temperature range from the melting point of gallium to the freezing point of silver at NIM ［C］//International Temperature Symposium on Temperature-its Measurement.2013，1552 （1）： 277-282. 本文引用 [1]

5	王颖文，张欣，孙建平，等.38.8344~156.5985 ℃温区温标偏差方程外推和内插研究［J］.计量学报，2018，37（6）：816-821. WANG Y W， ZHANG X， SUN J P， et al. Research on Extrapolation and Interpolation of Themperature Scale Deviation Equation over the Temperature -38.8344~156.5985 ℃［J］. Acta Metrologica Sinica，2018，37（6）：816-821. 本文引用 [1]

6	方院生，王琦，丁诚，等.标准铂电阻温度计的自热效应研究及零功率修正方法［J］.测控技术，2015，34（1）：9-11. FANG Y S， WANG Q， DING C， et al. Study on Standard Platium Resisance Thermometer Self-Heating Effect And Zero Power Correction［J］. Mesurement & Control Technology，2015，34（1）：9-11. 本文引用 [1]

7	于帆，孙建平，李婷，等.新制标准铂电阻温度计退火特性理论模型及验证［J］.计量学报，2021，42（6）：759-764. YU F， SUN J P， LI T， et al. Theoretical Model and Verification of Annealing Characteristic of the New Standard Platinum Resistance Thermometer ［J］.Acta Metrologica Sinica，2021，42 （6）：759-764.

8	方信昀，孙建平，曾凡超，等.高精密测温电桥的标定与评估［J］.计量学报，2016，37（3）：265-270. FANG X Y， SUN J P， ZENG F C， et al. Calibration and Evaluation on High Precision Thermometry Bridge［J］. Acta Metrologica Sinica， 2016，37 （3）：265-270.

9	BALLICO M J， SUKKAR D. Temperature Dependence of IPRT and SPRT Self-Heating： Does Working with W Really Help［J］. International Journal of Thermophysics，2014， 35 （6）： 1067-1076.

10	COAKLEY K J， CLARK A V， HEHMAN C S. Methods of reducing the uncertainty of the self-heating correction of a standard platinum resistance thermometer in temperature measurements of the highest accuracy［J］. Measurement Science &Technology， 2003，14 （12）： 21-51.

11	张洁天，贾宏博，任磊.铂电阻温度传感器的自热效应［J］.传感器技术，2002，21（12）：13-15. ZHANG J T， JIA H B， REN L. Self-heating effect of the Platinum Resistance Temperature sensor. ［J］.Journal of Transducer Technology， 2002， 21 （12）：13-15.

12	任建平，孙建平，李婷，等.标准铂电阻温度计自热效应对测量结果的影响［J］.计量学报，2021， 42（5）： 589-594. REN J P， SUN J P， LI T， et al. Influence of Self-heating Effect of Standard Platinum Resistance Thermometer on Measurement Results［J］.Acta Metrologica Sinica，2021，42（5）： 589-594. 本文引用 [3]

13	PEARCE J V， RUSBY R L， HARRIS P M， et al. The optimization of self-heating corrections in resistance thermometry ［J］. Metrologia，2013， 50（4）：345-353.

14	13.81~273.15 K温度计量器具：JJG 2062-1990 ［S］.

15	273.15~903.89 K温度计量器具：JJG 2020-1989 ［S］.

16	标准铂电阻温度计：JJG 160-2007 ［S］. 本文引用 [1]

17	STEUR P P M， DEMATTEIS R R. Water Triple-Point Comparisons： Plateau Averaging or Peak Value ［J］. International Journal of Thermophysics， 2014， 35（3/4）： 620-627. 本文引用 [1]

18	李利峰，李锐，闫小克，等. 镓熔点温坪复现研究［J］. 计量学报， 2020， 41（4）： 419-424. LI L F， LI R， YAN X K， et al. Study on the Realization of Gallium Melting Point Plateau［J］. Acta Metrologica Sinica， 2020， 41（4）： 419-424. 本文引用 [1]