机械式温湿度计技术报告新课件

1、计量标准技术报告计 量 标 准 名 称： 机械式温湿度计标准装置计量标准负责人： 范传民建 标 单 位 名 称：济阳县计量检定所填 写 日 期： 2017.9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。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）六、计量标准的测量重复性考核 （7）七、计量标准的稳定性考核 （8

2、）八、测量不确定度评定 （9）九、计量标准的测量不确定度验证 （13）十、结论 （14）十一、附加说明 （14） 一、建立计量标准的目的随着国民生产的发展和人民生活水平的提高，温湿度计的应用也越来越广泛，对温湿度计的准确度要求也越来越高，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。本计量标准是社会公用计量标准，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，每年的检定数量也是逐步上升。标准建立后预计可以创造不错的经济效益，同时也可以满足企事业单位和人民群众的需求，达到了经济效益和社会效益双丰收的目

3、的。本计量标准的传递对象是测量范围在5 50、30% RH95%RH的机械式温湿度计、数字式温湿度表。 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：恒温恒湿箱 湿度标准器： 精密露点仪 气流方向 被检湿度仪器 HWS-III型温湿度检定箱产生一定温度、一定相对湿度的稳定湿气.该湿气可以被引出，其中一路引到湿度标准器-OptidewVision型精密露点仪，另一路引到被检温湿度计。这样，通过比对，可以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，进行检定。本计量标准由两部分组成，一是湿度源：C4-340Pro型气候试验箱；二是温度标准器：Opti

4、dew型精密露点仪。 三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名 称型 号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定周期或复校间隔检定或校准机构精密露点仪Optidew Vision露点（-50+90）DP；温度（-40+90）一级 MICHELL141480/141358ST11年中国计量科学研究院主要配套设备气候试验箱C4-340Pro(-40+180) （1098）%RH±（0.10.5），±0.8%RH伟思富奇环境试验仪器(太仓)有限公司542600019700101年山东省计量科学研究院温湿度表WSB-A1（-1050）（1090）%RH

5、7;2.0±5%RH天津021年济阳县计量检定所 四、计量标准的主要技术指标1、 精密露点仪：测量范围：露点（-50+90）DP，温度（-40+90）准确度等级：一级2、 气候试验箱：测量范围：(-40+180) ，（1098）%RH ；最大允许误差±（0.10.5），±0.8%RH3、 温湿度表：测量范围：（-1050），（1090）%RH最大允许误差：±2.0，±5%RH 五、环境条件项 目要求实际情况结论温 度（1525）20合格湿 度75%RH50%RH合格温度波动3/6h1/6h合格 六、计量标准的量值溯源和传递框图计量基准名称：露点

6、仪检定装置MPE：露点± 0.05 上 保存机构：中国计量科学研究院 一 级 计 量 器 具 直接比对 本 级 计量标准名称：机械式温湿度计检定装置 计 测量范围： 温度：-40+90；湿度：（1098）%RH 量准确度等级 ：一级 器 具 直接比对 下 级 计 计量器具名称：机械式温湿度计 量 测量范围：550；30%RH95%RH 器 MPE：±2.0，±5%RH（40%RH70%RH） 具 ±7%RH（40%RH以下或70%RH以上） 七、计量标准的稳定性考核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。每年进行一次考核，每次

7、考核时，C4-340Pro型气候试验箱的温、湿度发生值均调定在20、60%RH，稳定2小时后，用OptidewVision精密露点仪进行测量，相同条件下测10次 ，共测10个数据。考核结果见下表：温度考核日期2014.08.102015.08.102016.08.10序号检定箱()露点仪()检定箱()露点仪()检定箱()露点仪()检定箱()露点仪()检定箱()露点仪()120.019.820.220.020.119.9220.219.920.020.020.220.0320.119.920.119.920.220.0419.819.919.920.020.020.1520.020.019.72

8、0.020.020.1620.020.019.919.819.820.0720.120.120.019.819.719.9820.020.020.019.920.019.8919.820.020.219.920.019.91020.019.820.120.020.320.0平均值20.0019.9420.0119.9420.0319.97误差-0.06-0.07-0.03 本计量标准的稳定性为: DTd = | -0.07-(-0.03) = 0.04（） 小于装置的温度不确定度 U= 0.24（），（k =2）。 湿度：考核日期2014.08.102015.08.102016.08.10序号

9、检定箱(RH)露点仪(RH)检定箱(RH)露点仪(RH)检定箱(RH)露点仪(RH)检定箱(RH)露点仪(RH)检定箱(RH)露点仪(RH)160.059.461.060.360.960.2260.459.761.360.661.160.5360.759.961.060.661.460.7460.659.860.860.761.060.6560.959.860.560.560.560.4661.260.460.060.259.960.0760.960.659.860.259.359.6860.860.560.260.059.759.5960.660.260.760.160.260.01060.

10、460.260.960.360.560.1平均值60.660.0560.6260.3560.4560.16误差-0.60-0.27-0.29 本计量标准的年稳定性为: DHmax = | -0.60-(-0.27) = 0.33（RH） 小于装置的湿度不确定度 U= 1.4（%RH），（k =2）。 八、检定或校准结果的重复性试验将C4-340Pro型气候试验箱发生的温、湿度值调定在20、60%RH，稳定2小时后，用OptidewVision精密露点仪作等精度测量,相同条件下测量10次，共测10次数据，见下表： 温度：序号测量值Xi（）Vi=xiVi2=(xi)2119.90.00.00219

11、.8-0.10.01319.9 0.00.00420.0 0.10.01520.1 0.20.04619.9 0.00.00719.9 0.00.00819.9 0.00.00919.8 -0.10.011019.9 0.00.00S199.10.10.0719.9 实验标准差S0.09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。 湿度：序号测量值Xi（RH）Vi=xiVi2=(xi)2160.5-0.10.01260.9 0.30.09360.3-0.30.09460.6 0.00.00561.2 0.60.36660.5 -0.10.0176

12、0.2 -0.40.16860.0 -0.60.36960.5 -0.10.011061.0 0.40.16S605.71.2560.6实验标准差S0.37%RH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0.37%RH0.73%RH。 九、检定或校准结果的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1.1测量依据：依据JJG205-2005机械式温湿度计检定规程1.2测量环境条件：温度（20±5），湿度75%RH1.3 测量标准及其主要计量特性： 精密露点仪：露点温度量程：（-50+90）相对湿度量程：（0%100%）RH露点准确度：&#

13、177;0.2 温度准确度：±0.1相对湿度准确度：±1.0%RH1.4 被测对象及其主要性能：机械式温湿度计：温度量程： （550）相对湿度量程：（3095）%RH温度示值误差：± 2.0 1.5 测量参数与测量方法简述： 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。检定时将被检温湿度计置于测试仓内，调整恒温恒湿试验箱内温度，使之达到检定点，稳定30分钟，开始读数。检定点为10、20、30。将测得的变量与实际变量相比，超出允许值的表，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

14、下的测量结果。2.数学模型 式中：-被检湿度计的示值误差T-被检湿度计的读数TB-精密露点仪显示读数d-精密露点仪的示值修正值3输入量的标准不确定度评定3.1输入量u（T）的标准不确定度评定标准不确定度u（T）由三个不确定度分项构成。3.1.1测量重复性u（T1）对三只温湿度表，湿度范围（0100%）RH的机械式温湿度表分别在检定点15、20、30各重复测量10次，如此得到9组示值误差数据，然后分别对每组计算实验标准差si，即：s1=0.15，s2=0.14，s3=0.15，s4=0.15，s5=0.13，s6=0.15，s7=0.13，s8=0.15，s9=0.14u（T1）=simax=0

15、.15自由度v（U被1）=9×（10-1）=813.1.2 被检温湿度表的分辨力引入的标准不确定度u（T2），用B类标准不确定度评定。由于机械式温湿度表的分辨力1，则分辨力引入的标准不确定度为：u（T2）=0.29其估算值的不可靠性约为10%，则自由度v（T2）=（10%）-2/2=503.1.3 温场不均匀性引入的不确定度u（T3）的评定，用B类标准不确定度评定。检定箱的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k=，其标准不确定度为：u（T3）=0.06其估算值的不可靠性约为10%，则自由度v（T3）=（10%）-2/2=503.1.4 温场波动性引入的

16、不确定度u（T4）的评定，用B类标准不确定度评定。检定箱的波动性误差不得超过±0.2，其分布为均匀分布，包含因子k=，其标准不确定度为：u（T4）=0.04其估算值的不可靠性约为10%，则自由度v（T4）=（10%）-2/2=50因为重复性、温场不均匀性、温场波动性引入的不确定度分量小于被测温湿度表的分辨力所引入的不确定度分量，所以应当用分辨力引入的不确定度分量代替重复性分量， 3.2输入量u（TB）的标准不确定度评定输入量u（TB）的标准不确定度的主要来源为精密露点仪的不确定度，采用B类评定方法进行评定。精密露点仪的最大允许误差为±0.1，其分布为均匀分布，包含因子k=，

17、其标准不确定度为：u（TB）=0.063.3输入量u（Td）的标准不确定度评定该项不确定度是由标准器温度修正值的不确定度引入的。标准器温度修正值的扩展不确定度U=0.3，k=2，则u（Td）=。估计，则自由度=504合成标准不确定度的评定4.1灵敏系数数学模型 4.2 标准不确定度汇总于表标准不确定度分量u（Ti）不确定度来源标准不确定度（）Civiu（T）测量重复性u（T1）被测温湿度计的分辨力u（T2）温场不均匀度u（T3）温场波动度u（T4）0.150.290.060.04181505050u（TB）精密露点仪的不确定度u（TB）0.06-150u（Td）标准器温度修正值的不确定度u（T

18、d）0.15-1504.3 合成标准不确定度及其自由度的计算各输入量间独立不相关，则合成不确定度为=0.33（）=4405扩展不确定度的评定取置信概率p=95%，查表k=2U95=k×=2×0.33=0.66（）6测量不确定度的报告与表示U95=k×=0.66（），k=2v=440 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1.1测量依据：依据JJG205-2005机械式温湿度计检定规程1.2测量环境条件：温度（20±5），湿度75%RH1.3 测量标准及其主要计量特性： 精密露点仪：露点温度量程：（-50+90）相对湿度量程：（0%100%）R

19、H露点准确度：±0.2 温度准确度：±0.1相对湿度准确度：±1.0%RH1.4 被测对象及其主要性能：机械式温湿度计：温度量程： （550）相对湿度量程：（3095）%RH相对湿度示值误差：± 5%RH（40%RH70%RH，20） ± 7%RH（40%RH以下或70%RH以上，20）1.5 测量参数与测量方法简述： 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1530分钟，开始读数。检定点为80%RH、60%RH、40%RH。将测得的变量与实际变

20、量相比，超出允许值的表，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。2.数学模型 式中：-被检湿度计的示值误差U被-被检湿度计的读数U标-精密露点仪显示读数3输入量的标准不确定度评定3.1输入量u（U被）的标准不确定度评定标准不确定度u（U被）由三个不确定度分项构成。3.1.1测量重复性u（U被1）对三只型号为WSB-A1，湿度范围（0100%）RH的温湿度表分别在检定点40%RH、60%RH、80%RH各重复测量10次，如此得到9组示值误差数据，然后分别对每组计算实验标准差si，即：s1=0.4%RH，s2

21、=0.4%RH，s3=0.2%RH，s4=0.4%RH，s5=0.4%RH，s6=0.2%RH，s7=0.4%RH，s8=0.4%RH，s9=0.4%RHu（U被1）=simax=0.4%RH自由度v（U被1）=9×（10-1）=813.1.2 被检温湿度表的示值估读引入的标准不确定度u（U被2），用B类标准不确定度评定。由于温湿度表的示值估读到1%RH，所引起的误差为1 /2=0.5（%RH），其分布为均匀分布，包含因子k=，其标准不确定度为u（U被2）=0.3（%RH）其估算值的不可靠性约为10%，则自由度v（U被2）=（10%）-2/2=503.1.3 湿场不均匀性引入的不确定

22、度u（U被3）的评定，用B类标准不确定度评定。检定箱的均匀性误差不得超过1.0%RH，其分布为均匀分布，包含因子k=，其标准不确定度为u（U被2）=0.3（%RH）其估算值的不可靠性约为10%，则自由度v（U被3）=（10%）-2/2=503.1.4 湿场波动性引入的不确定度u（U被4）的评定，用B类标准不确定度评定。检定箱的波动性误差不得超过±0.8%RH，其分布为均匀分布，包含因子k=，其标准不确定度为u（T4）=0.3（%RH）因为u（U被1）、u（U被2）、u（U被3）互不相关，所以0.66（%RH） 3.2输入量u（U标）的标准不确定度评定输入量u（U标）的标准不确定度的主

23、要来源为精密露点仪的分辨力，采用B类评定方法进行评定。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k=，其标准不确定度为u（U被2）=0.03（%RH）4合成标准不确定度的评定4.1灵敏系数数学模型 4.2 标准不确定度汇总于表标准不确定度分量u（Ui）不确定度来源标准不确定度（%RH）Civiu（U被）测量重复性u（U被1）被检湿度计的示值估读u（U被2）湿场不均匀性u（U被3）0.40.30.5175u（U标）精密露点仪的分辨力u（U标）0.03-1504.3 合成标准不确定度及其自由度的计算各输入量间独立不相关，则合成不确定度为=0.71（%RH）=1305扩展不确定度的评定取置信概率p=95%，查表k=2U95=k×=2×0.71=1.4（%RH）6测量不确定度的报告与表示