机械式温湿度计表标准装置

1、 计量标准技术报告 量计 标 机械式温湿度计标准装置 称： 名准 济阳县计量检定测试所 建立计量标准单 位： 量计 准负责人：标 范传民 期： 止 建 筹起日 2013.8 说 明 1、申请建立计量标准应填写计量标准技术报告。计量标准考核合格后由申请单位存档。 2、计量标准技术报告由计量标准负责人填写。 3、计量标准技术报告用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。 1 目 录 一、计量标准的工作原理及其组成 （3） 二、选用的计量标器及其主要配套设备 （4） 三、计量标准的主要技术指标 （5） 四、环境条件 （5） 五、计量标准的量值溯源和传递框图 （6） （7） 六、计量标准的测量重复性

2、考核 （8）七、计量标准的稳定性考核 （9）八、测量不确定度评定 （ 13） 九、计量标准的测量不确定度验证（14）十、结论 （14十一、附加说明 ） 2 一、建立计量标准的目的 对温湿度计的准确度温湿度计的应用也越来越广泛，随着国民生产的发展和人民生活水平的提高， 要求也越来越高，本计量标准的正是为了满足企事业单位和人民群众的需求而建立的。 建立后可以在济阳县区范围内进行机械式温湿度计和数字温湿度本计量标准是社会公用计量标准，每年的检定数量也表的检定工作，现在济阳县区范围内企事业单位所拥有的机械式温湿度计数量众多，同时也可以满足企事业单位和人民群众的需求，是逐步上升。标准建立后预计可以创造不

3、错的经济效益， 达到了经济效益和社会效益双丰收的目的。 的机械式温湿度计、数字式95%RH、30% RH本计量标准的传递对象是测量范围在5 50 温湿度表。 3 二、计量标准的工作原理及其组成 本计量标准的工作原理见下图： 湿度标准器： 精密露点仪 恒温恒湿箱 气流方向 被检湿度仪器 该湿气可以被引出，其中一路型温湿度检定箱产生一定温度、一定相对湿度的稳定湿气.HWS-II型精密露点仪，另一路引到被检温湿度计。这样，通过比对，可-OptidewVisio引到湿度标准进行检定对被检温湿度计进行检定另外还可将湿度标准器和被检温湿度计的探头直接投入测试室OptideC4-340Pr型气候试验箱；二是

4、温度标准器本计量标准由两部分组成，一是湿度源精密露点仪 4 三、选用的计量标准器及主要配套设备 不确定度或 检定制造厂及 测量范围 准确度等级或 称 型 号 名 证书号出厂编号 最大允许误差MICHELL Optidew 2013E13-20-0141480/1413DP ）一级精密露点仪 （-50+9004552 Vision 计58ST1 量标准Optidew 器MICHELL 精密露点仪2013E11-10-0 ）DP 一级（-40+9004119 141480 (温度) Vision 伟思富奇环境（0.1(-40+180) 太(试验仪器T22-20131832 箱 C4-340Pro

5、）0.5验气候试 有限公司)仓%RH ） 1（13%RH098）970010 1 ）（-1050 天津 WD16-201300533 WSB-A1 温湿度表02 %RH 90（10）1%RH 主要配 套设 备 5 四、计量标准的主要技术指标 +90、温度范围：1-40 98%RH 2、湿度范围：10%RH 0.13、温度精度：2%RH 、湿度精度： 4 五、环境条件 结论 要求 实际情况 项目 合格） 2535） （155 温 度 （ 合格70%RH 85%RH 40% RH 湿 度 10% RH 6 六、计量标准的量值溯源和传递框图 上 一 级 计 量 器 具 本 级 计 量 器 准确度等级

6、 精密露点仪 ：0.15 1.0%RH 溯源单位：上海市计量测试技术研究院华东国家计量测试中心 直接比对 精密露点仪 测量范围： -40 准确度等级 DP+90DP ：一级 具 下 级 计 量 器 具 直接比对 机械式温湿度计 测量范围： 20%RH MPE=2.0 550 95%RH 5%RH 7 七、计量标准的测量重复性考核 OptidewVision用稳定2小时后，湿度值调定在20、60%RH，将C4-340Pro型气候试验箱发生的温、 次数据，见下表：次，共测10精密露点仪作等精度测量,相同条件下测量10 温度： 测量值 =(xV)=x V 22 序号iiii X（）i 0.0019.

7、9 1 0.0 2 0.0119.8 2 -0.1 0.003 19.9 0.0 0.0120.0 4 0.1 0.045 0.2 20.1 0.00 0.0 6 19.9 0.0019.9 7 0.0 0.0019.9 0.0 8 0.019 19.8 -0.1 0.0019.9 10 0.0 0.07 199.1 0.1 ? 19.9 0.09S实验标准差 结论：计量标准的重复性小于计量标准测量不确定度评定中重复性引入的不 确定分量0.090.12 。 8 湿度： 测量值 )=(xV=x V22 序号iiii RH）X（i 0.0160.5 1 -0.1 0.0960.9 0.3 2 0.

8、09-0.3 3 60.3 0.004 60.6 0.0 0.3661.2 5 0.6 0.01 -0.1 6 60.5 0.167 60.2 -0.4 0.36 -0.6 8 60.0 0.019 -0.1 60.5 0.1661.0 0.4 10 1.25 605.7 ? 60.6 0.37%RH实验标准差S 结论：计量标准的重复性小于计量标准测量不确定度评定中重复性引入的不 0.73%RH 确定分量0.37%RH 。 9 七、计量标准的稳定性考核 月进1在一年中，每我们采用精密露点仪与气候试验箱比对的方法来进行装置的长期稳定性考核。小时260%RH，稳定行一次，每次考核时，C4-340P

9、ro型气候试验箱的温、湿度发生值均调定在20、 个数据。考核结果见下表：，共测10精密露点仪进行测量，相同条件下测10次 后，用OptidewVision检定箱露点仪 露点仪 检定箱 露点仪检定箱 露点仪 检定箱检定箱 露点仪 序号) () ) () ) () () () () () ( 19.9 20.0 19.81 20.0 20.2 20.1 20.020.020.020.2 19.9 20.22 20.2 20.019.9 20.119.9 3 20.1 20.0 20.119.9 19.94 19.8 20.0 20.120.0 5 19.720.0 20.0 20.0 19.86

10、19.8 19.920.0 20.020.0 19.920.1 19.8 7 20.020.1 19.7 19.8 20.020.0 20.0 19.98 20.0 20.0 19.9 9 20.0 20.219.8 19.9 20.010 20.319.8 20.0 20.1 20.019.97 19.94 平均值20.03 20.00 19.94 20.01 -0.06 -0.07 -0.03 误差 : 本计量标准的稳定性为 T? = 0.04（） = ? -0.07-(-0.03) d k U。=2，= 0.24（）（） 小于装置的温度不确定度 温度 2013.09.10 2013.10

11、.10 考核日期 2013.08.10 10 湿度： 2013.09.10 2013.10.10 考核日期 2013.08.10 检定箱 检定箱 露点仪露点仪 检定箱检定箱 露点仪 露点仪露点仪 检定箱 序号RH) (RH) (RH) (RH) (RH) (RH) (RH) (RH) RH) (RH) ( 60.260.361.0 60.0 1 59.4 60.9 60.561.161.3 59.7 60.6 2 60.43 4 5 6 7 8 9 10 平均值误差 本计量标准的年稳定性为 小于装置的湿度不确定度 60.7 60.6 61.059.9 60.660.7 59.860.8 61.

12、460.7 60.661.0 60.9 60.560.5 59.8 60.4 60.5 61.2 60.9 60.260.0 60.460.259.8 60.6 60.059.9 59.3 59.6 60.8 60.2 60.560.0 59.759.5 60.6 60.260.7 60.1 60.260.0 60.4 60.2 60.360.9 60.1 60.5 60.6 60.35 60.05 60.62 60.16 60.45 -0.60 -0.27 -0.29 : H? RH） = 0.33? -0.60-(-0.27)（ = maxk U。=2）%RH= 1.4（），（ 11 八、

13、测量不确定度评定 机械式温湿度计温度测量结果的不确定度分析 1概述 JJG205-2005机械式温湿度计检定规程1.1 测量依据：依据75%RH 5），湿度测量环境条件：温度（201.2 测量标准及其主要计量特性：1.3 -50+90） 精密露点仪：露点温度量程：（ RH 0%100%）相对湿度量程：（ 露点准确度：0.2 温度准确度：0.11.0%RH 相对湿度准确度： 被测对象及其主要性能：1.4 机械式温湿度计： ） （550温度量程： %RH ）相对湿度量程：（3095 ? 2.0温度示值误差： 测量参数与测量方法简述：1.5 温湿度计检定标准装置由标准器精密露点仪及温湿度检定箱组成。

14、检定时将被检温湿 分钟，开始30度计置于测试仓内，调整恒温恒湿试验箱内温度，使之达到检定点，稳定。将测得的变量与实际变量相比，超出允许值的表，进3020、读数。检定点为10、 行调整。 评定结果的使用：1.6 符合上述条件下的常规测量中，本测量不确定度评定结果可直接用于重复性条件下或 复现性条件下的测量结果。 数学模型 2. dT?T?T? B 式中：被检湿度计的示值误差T?- T-被检湿度计的读数 精密露点仪显示读数T-B 精密露点仪的示值修正值d- 输入量的标准不确定度评定3 ）的标准不确定度评定u（T3.1输入量 ）由三个不确定度分项构成。（T标准不确定度u ）（T3.1.1测量重复性u

15、1、20）RH的机械式温湿度表分别在检定点15对三只温湿度表，湿度范围（0100%然后分别对每组计算实验标准差组示值误差数据，910次，如此得到30各重复测量，=0.03，s=0.05=0.03=0.05=0.05=0.04s，s，s，s，s，=0.05即：，ss735i4126 =0.04s，=0.05s98 12 =0.05T）=su（imax1=81 10-1）=9（自由度v（U1被类标准不确定度评定。，用B（T）3.1.2 被检温湿度表的示值估读引入的标准不确定度u2其分布为均匀分，所引起的误差为1 /2=0.05由于机械式温湿度表的示值估读到0.1050. 0.03T）=定度为：u（

16、布，包含因子k=，其标准不确3?232-/2=50 10%）v（T）=（不可靠性约为10%，则自由度其估算值的2 类标准不确定度评定。检定箱的B（T）的评定，用3.1.3 温场不均匀性引入的不确定度u3，其标k=均匀性误差不得超过0.3，校准时为九点布点其分布为均匀分布，包含因子33.0=）u（T0.06 准不确定度为：?33*9-2/2=50 10%）（T）=（其估算值的不可靠性约为10%，则自由度v3类标准不确定度评定。检定箱的波BT）的评定，用3.1.4 温场波动性引入的不确定度u（43 k=，其标准不确定度为：动性误差不得超过0.2，其分布为均匀分布，包含因子2.0?=）（T0.04

17、u43*9-2/2=50 10%）T）=（其估算值的不可靠性约为10%，则自由度v（4 T）互不相关，所以T）u（、u（T）、u（T因为u（）43212222?Tu)?u(T)u(U)?u)(T?u?(T) 0.094123被4)uU(被 335)?Uv(被444)Uu()u(U)Uu(4)Uu(被被1被342?)v()v(U(UUU)v(v被被被被4123 T）的标准不确定度评定3.2输入量u（B类评定方）的标准不确定度的主要来源为精密露点仪的分辨力，采用B输入量u（TB 法进行评定。3 ，其标准不确定度为：0.1，其分布为均匀分布，包含因子k=精密露点仪的分辨力为10.?=）u（T0.06

18、 B3 ）的标准不确定度评定u（T3.3输入量d该项不确定度是由标准器的使用不确定度引入的。根据标准器的检定证书，上级标准器的 。）=0.15/2=0.0895%,k=2，则u（T温度不确定度为0.15，置信概率为d=100 ）（u（U自由度v修 4合成标准不确定度的评定 4.1灵敏系数数学模型 dT?T?T? BT?1?C 1T?T?1?C? 2T?B 13 T?1C? 3d? 标准不确定度汇总于表4.2 vi Ci 度不确定度来源标准不确定度分 确定标准不 u量（Ui） （）81 0.05 1 u（）u（U ）U测量重复性1被被 被检温湿度计的示50 0.03 U）（值估读u2被 温场不均

19、匀度50 0.06 ）u（U3 被 温场波动度50 0.04 U）u（4被-1 50 0.06 ）u（U精密露点仪的分辨标 U（）力u标100 -1 0.08 u（标准器的使用不确U）修 定度uT）（d 合成标准不确定度及其自由度的计算4.3 各输入量间独立不相关，则合成不确定度为222 =0.12（）)(u(U)U?)(u?U)?u(Uu?标被修4)U(?u?U)v(?=440 444)Uu()u(U)(Uu修被标?)v(U)U(v(U)v标被修 5扩展不确定度的评定k=2 p=95%，查表取置信概率U （）=20.12=0.24=k)U?u(95 测量不确定度的报告与表示6kU=2 0.2

20、4（），=k)u?U(95v=440 14 八、测量不确定度评定 机械式温湿度计相对湿度测量结果的不确定度分析 1概述 JJG205-2005机械式温湿度计检定规程1.1 测量依据：依据75%RH 5），湿度 测量环境条件：温度（201.2 测量标准及其主要计量特性：1.3 -50+90） 精密露点仪：露点温度量程：（ RH 0%100%）相对湿度量程：（ 露点准确度：0.2 0.1温度准确度：1.0%RH 相对湿度准确度： 被测对象及其主要性能：1.4 机械式温湿度计： ） （550温度量程： %RH ）相对湿度量程：（3095 ）70%RH，20相对湿度示值误差：? 5%RH（40%RH

21、）以上，2070%RH? 7%RH（40%RH以下或 测量参数与测量方法简述：1.5 温湿度计检定标准装置由标准器精密露点仪及恒温恒湿试验箱组成。检定时将被检温 分钟，1530湿度计置于测试仓内，调整恒温恒湿试验箱内湿度，使之达到检定点，稳定。将测得的变量与实际变量相比，超出允许RH、40%RH、60%RH开始读数。检定点为80% 值的表，进行调整。 1.6评定结果的使用： 符合上述条件下的常规测量中，本测量不确定度评定结果可直接用于重复性条件 下或复现性条件下的测量结果。 数学模型2. U?U?U)?U?U?U?U?U(U 标标被被被修修实 被检湿度计的示值误差式中：U?- -U被检湿度计的

22、读数被 -测试仓内实际湿度U实 -精密露点仪显示读数U标 -精密露点仪的示值修正值U修 输入量的标准不确定度评定3 ）的标准不确定度评定u（U3.1输入量被 U（）由三个不确定度分项构成。标准不确定度u被 ）U测量重复性u（3.1.11被、的温湿度表分别在检定点40%RH0100%对三只型号为WSB-A1，湿度范围（）RH组示值误差数据，然后分别对每组计91080%RH60%RH、各重复测量次，如此得到 15 s，即：算实验标准差i =0.2%RH，s=0.4%RH，s，s=0.2%RH，s=0.4%RH，s=0.4%RH，s=0.4%RH642135=0.4%RH ，s=0.4%RH，s=0

23、.4%RHs978=0.4%RH ）=su（Uimax1被=81 10-1）=9（自由度v（U1被 类标准不确定度评定。用BU），3.1.2 被检温湿度表的示值估读引入的标准不确定度u（2被，其分布为均），/2=0.5（%RH由于温湿度表的示值估读到1%RH，所引起的误差为1 50.=）u，其标准不确定度为（U（%RH） 匀分布，包含因子k=0.3?32被3-2 10%）/2=50v（U）=（其估算值的不可靠性约为10%，则自由度2被 类标准不确定度评定。检定箱B（U）的评定，用3.1.3 湿场不均匀性引入的不确定度u3被，其标准不确定度k=的均匀性误差不得超过1.0%RH，其分布为均匀分布，

24、包含因子30.1 ）0.3（%RHu（U）=为?2被3*3-2/2=50 10%）（U）=（v其估算值的不可靠性约为10%，则自由度3被类标准不确定度评定。检定箱B）的评定，用3.1.4 湿场波动性引入的不确定度u（U4被，其标准不确定度k=0.8%RH，其分布为均匀分布，包含因子的波动性误差不得超过38.0 ）（%RHT）=0.3为u（?43*3 U）互不相关，所以（U）、u因为u（U）、u（321被被被2222 %RH）0.66（?U(U)?u)(U?uu(U)?u)(Uu()被被被被被41234)(uU被 75?U)?v(被4444)Uu()uU)u(U)u(U被被被1被342?)v(U

25、)(vU)(UU)v(v被被被被4123 U）的标准不确定度评定3.2输入量u（标类评定方采用BU）的标准不确定度的主要来源为精密露点仪的分辨力，输入量u（标 法进行评定。3，其标准不确定度k=精密露点仪的分辨力为0.1%RH，其分布为均匀分布，包含因子10.=）u（U为0.03（%RH） ?2被32 ）的标准不确定度评定u（U3.3输入量修该项不确定度是由标准器的使用不确定度引入的。根据标准器的检定证书，标准器的露点 ）。（U）=1.0/3=0.3%RH）扩展不确定度为1.0%RH（k=2，u（修=100 ）（u（U自由度v修 4合成标准不确定度的评定 灵敏系数4.1数学模型 U?U?)?(?U?UUUUUU 标被被标被修实修 16 ?U ?1C?1U?被U?1C? 2?U?标U? 1?C?3U?修 4.2 标准不确定度汇总于表 vi Ci 标准不确定度标准不确定度分量 不确定度来源 %RHu（Ui） ）（75 0.4 1 u（U） U）测量重复性u（1被被0.3 被检湿度计的示值估读 U）u（2被0.5 湿场不均匀性 （U）u3被50 0.03 -1 ）u（U测量重复