《计量型块体热电材料塞贝克系数测量装置校准规范》征求意见

　　【仪表网 仪表标准】根据国家市场监督管理总局计量司国家计量技术规范制修订计划安排，全国新材料与纳米计量技术委员会已完成了《计量型块体热电材料塞贝克系数测量装置校准规范》国家计量技术规范的征求意见稿。为了使国家计量技术规范能广泛适用和更具可操作性，特向全国有关单位征求意见。
 

　　热电材料作为一种新型的清洁能源材料，因其具有将热能和电能直接相互转化的特性，被广泛应用于温差发电和制冷领域。据统计，国内热电材料和器件产量居世界首位，产业年产值超10亿元，并且呈快速发展趋势，市场需求日益增大。塞贝克系数是评价热电材料性能的关键参数，由于测量仪器和方法的差异，塞贝克系数的测量结果相差较大，为了使不同厂家生产的仪器测试数据准确可比，仪器在使用前或者进行期间核查时需要进行校准。国外，塞贝克系数测量仪器的生产国家主要包括日本，德国和美国等。国内，相关仪器的生产制造相关企业20余家。据统计，国内的塞贝克系数测量仪器保有量超300台，此外还存在较多的自搭建测量仪器。国家质量基础的共性技术研究与应用(NQI)专项课题“微纳米尺度薄膜材料结构和热电参数计量技术研究”(2017YFF0204706)已对热电材料塞贝克系数的溯源性和标准物质进行了研究，将为仪器的校准提供保障。
 

　　目前，我国在热电材料塞贝克系数计量方面相对薄弱，计量规范空白，塞贝克系数的准确测量和仪器的溯源特性成为热电科研和产业领域迫切需要解决的问题，以实现测量结果的准确性、可比性和一致性。目前，国内外尚无相关测试标准，企业生产缺乏有效规范和指导，制定塞贝克系数测量仪的国家校准规范刻不容缓。
 

　　计量型块体热电材料塞贝克系数测量装置校准规范的制定，将用于计量标准装置的建立，为标准物质定值及塞贝克系数的准确测量提供量传服务，将促进产业发展，提高产业国际竞争力，具有良好的社会效益、经济效益和推广应用前景。
 

　　本方法在制定过程中，参照JJF 1001-2012《通用计量术语及定义》、JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》、JJF 1071-2010 《国家计量校准规范编写规则》要求进行编写制定。本规范引用下列文献：GB/T 6147-2005 精密电阻合金热电动势率测试方法；GB/T 4993-2010 镍铬-铜镍(康铜)热电偶丝；GB/T 16839.1-2018 热电偶 第1部分：电动势规范和允差。
 

　　依据JJF 1071-2010 《国家计量校准规范编写规则》，本规范在架构上包括：适用范围；引用文献；术语；概述；计量特性；测量条件；校准条件；校准方法；校准结果表达；复校时间间隔以及附录等内容。
 

　　计量特性：
 

　　塞贝克系数测量重复性，以标准偏差表示，不大于1.0 μV/K。平均温度测量重复性，以标准偏差表示，不大于1.0 K。
 

　　测量条件：
 

　　测量环境条件。环境温度22 oC±2 oC，温度波动不超过±2 oC。相对湿度≤ 60%RH。
 

　　测量次数。重复测量12次。
 

　　校准环境条件：
 

　　按照镍铬-镍铝热电偶(K型)和同步数据采集卡的校准要求，对其进行校准。
 

　　校准用标准器：
 

　　校准主要使用的标准器见下表。
 

        校准方法：

 

　　对冷端温度T1、热端温度T2和塞贝克电压∆V的测量值分别进行校准，最终计算得到塞贝克系数标准值S和平均温度T标准值。重复测量12次，计算得到塞贝克系数标准值测量重复性和平均温度标准值测量重复性。
 

　　校准结果的处理：
 

　　校准证书内页推荐格式参见附录D，校准证书应至少包括以下内容：a)标题：“校准证书”；b)实验室名称和地址；c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同)；d)校准证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识；e)客户的名称和地址；f)被校仪器的描述和明确标识(如型号、产品编号等)；g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的可接收日期；h)如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k)测量环境的描述；l)校准结果及其测量不确定度的说明；m)对校准规范的偏离的说明；n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o)校准结果仅对被校对象有效的声明；p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
 

　　复校时间间隔：
 

　　复校时间间隔由使用者根据仪器使用情况、仪器本身性能等因素自行决定，推荐复校时间间隔不超过1年。
 

　　本规范适用于计量型块体热电材料(不含热电偶)塞贝克系数测量装置的校准，测量温度范围295 K~386 K。 (更多详情请见附件)