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1、计 量 标 准 技 术 报 告 计量标准名称 环境试验设备温度湿度校准装置 计量标准负责人 建标单位名称（公章） 填 写 日 期 2013年 6 月 目 录一、建立计量标准的目的 ( 1 )二、计量标准的工作原理及其组成 ( 1 )三、计量标准器及主要配套设备 ( 2 )四、计量标准的主要技术指标 ( 3 )五、环境条件 ( 3 )六、计量标准的量值溯源和传递框图( 4 )七、计量标准的重复性试验( 5 )八、计量标准的稳定性考核( 7 )九、检定或校准结果的测量不确定度评定 ( 9 )十、检定或校准结果的验证(14 )十一、结论(15 )十二、附加说明(15 )一、建立计量标准的目的建立环境
2、试验设备温度湿度标准的目的：为了保证全市范围内量传的准确性，使其校准工作更加规范化，同时提高了客户对我们能力的认可程度。此标准开展的项目有环境试验设备。测量范围为温度：（-60300）， 湿度：(595.0)%RH。二、计量标准的工作原理及其组成1、计量标准工作原理：打印机计算机多路低热电势数据采集装置温度、湿度设备或环境 通讯电缆 通讯 电缆 图 1系统程序运行后，由用户来设置环境、用户、被测系统、检定点数、检定温度等检定参数。系统首先进行自检，确认系统各组成部分连接和工作是否正常。系统工作时，计算机在专用软件的控制下通过RS-232与低热电势多路数据采集装置通讯读取被测设备或环境的温度数据
3、。检定结束后，对数据进行分析和处理、存储及生成报表。2、计量标准的组成：1 ） 计算机2 ） 打印机3 ） 低热电势多路数据采集装置4 ) 系统专用软件5 ) 传感器三、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或校准机构检定周期或复校间隔温场自动测试系统JLC4001温度：（-60300） 湿度：(595.0)%RH0.153% RH吉林省计量测试技术研究所计量技术开发公司20121201吉林省计量科学研究院一年主 要 配 套 设 备干湿温度计/(-550)0.1上海华辰医用仪表有限公司威海市计量所一年空盒气压表DYM
4、3(5001070) kPaU=0.086%, k=2上海风云气象仪器有限公司0003655山东省计量科学研究院一年四、计量标准的主要技术指标1.测量范围： 温度：（-60300）； 湿度：(595)%RH2.最小分辨力： 温度：0.01 湿度：0.01%RH五、环境条件序号项 目要 求实际情况结 论1温度(1535)24.5符合要求2湿度（3085）%RH56%RH符合要求3气压（86106）kPa98kPa符合要求六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具标准铂电阻温度计（-189.3442419.527）， 二等精密露点仪 （-1020）， （099）%RH U=0.12 k=2 ;
5、 U=1.6%RH k=2吉林省计量科学研究院 比较法本级计量器具环境试验设备温度湿度校准装置温度（-60300） U=0.15 k=2湿度 (595)%RH U=3%RH k=2 k=2比较法下一级计量器具环境试验设备温度、湿度温度（-60300） U=0.5 k=2湿度 (595)%RH U=5%RH k=2七、计量标准的重复性试验选一台常规的高低温湿热试验箱，对其80 温度点，在相同条件下，重复测量10次，所得数椐如下表：序号显示值()179.78279.67379.62479.55579.48679.42779.56879.43979.371079.3179.52计算试验标准偏差为：=
6、0.15该装置最大重复性误差为：0.15，小于不确定度评定中所引用的值。2、选一台常规的高低温湿热试验箱，对其75%RH湿度点，在相同条件下，重复测量10次，所得数椐如下表：序号显示值()175.74275.95375.81475.58575.49675.24775.51875.48975.351075.3175.55计算试验标准偏差为：=0.23该装置的最大重复性为0.23%RH，小于测量不确定度评定中所采用的重复性0.25%RH，符合要求。八、计量标准的稳定性考核1、 选一台稳定性好的高低温湿热试验箱，对其80 温度点，每月进行测量一次，共测四组数据如下:试验测量值（） 时间测量次数201
7、3年6月 12日2013年7月 14日2013年8月 19日2013年9月 22日179.6879.6879.7179.68279.6479.6079.6179.57379.4279.5179.6279.50479.4879.4579.5579.45579.5979.479.4979.41679.5179.5279.4279.48779.4979.5979.5679.53879.3879.4579.4879.43979.3779.5479.3779.521079.4479.4679.5979.5379.5079.5279.5479.51变化量0.04稳定性：-= 0.04 小于扩展不确定度：0
8、.5 ， (k=2), 符合要求。2、选一台稳定性好的高低温湿热试验箱，对其75%RH湿度点，每月进行测量一次，共测四组数据如下试验测量值（%RH） 时间测量次数2013年6月 12日2013年7月 12日2013年8月 15日2013年9月 22日175.3675.8975.7475.92275.4475.7875.6075.74375.4575.7275.8175.55475.5475.6575.5875.79575.6875.5275.4975.89675.6175.7275.3475.74775.5275.9275.5075.75875.5375.8275.4875.94975.427
9、5.7575.3575.711075.2575.5375.4175.5775.4875.7375.5375.76变化量0.28%RH稳定性：-= 0.28%RH小于扩展不确定度1.5%RH (k=2), 符合要求。九、检定或校准结果的测量不确定度评定（一）温度不确定度评定：温度范围：（-60300）1测量方法采用温度测量标准设备对环境试验设备进行校准，温度测量标准设备由温度传感器和数字温度显示仪组成，该标准设备具有温度修正值，将被校准环境试验设备设定所要求的标称温度，使其正常工作，稳定后开始读数，每2分钟读数一次，在30分钟内测试15次，温度偏差是指被校准的设备温度显示仪表示值与中心点实际温度
10、之差。2数学模型td=td-to-to （1）式中：td温度偏差，; td被检设备温度显示仪表显示温度，； to数字温度显示仪读数(温场自动测试系统)，；to温度测量装置的修正值（指整体检定），。3方差和灵敏度系数 式（1）中to，td，to互为独立，因而得 ,故 uc2=u2(td)+u2(to)+u2(to)4标准不确定度一览表标准不确定度分量u(xi)不确定度来 源标准不确定度u(xi)|ci|u(xi)u1被测设备仪表读数重复性0.1210.12u2温度测量装置读数重复性0.16-10.16u3温度测量装置误差0.05-10.055标准不确定度分量的计算5.1 由td引入的不确定度分量
11、u1对环境试验设备作15次连续重复测量，从被校准设备显示仪上读取15次显示值，记为td1，td2，td15，平均值记为，其测量列如表1所示。 表1i（次数）tdi/i（次数）tdi/i（次数）tdi/179.8679.91180.0279.9779.81279.9380.0879.91380.0479.9980.11480.1580.01080.21580.0根据公式 =计算得单次实验标准偏差=0.12。则由重复测量引入的标准不确定度分量u1=0.12。 5.2由to引入的不确定度分量u2对环境试验设备作15次连续重复测量，从测量标准数字温度显示仪上读取15次显示值，记为to1，to2，to1
12、5，平均值记为，其测量列为如表2所示。表2i（次数）toi/i（次数）toi/i（次数）toi/178.95679.181179.13279.14779.241279.23379.16879.131379.50479.24979.151479.54579.161079.201579.45根据公式 =计算得单次实验标准偏差=0.16。则由重复测量引入的标准不确定度分量u2=0.16。5.3由to引入的不确定度分量u3从校准证书知：温度测量标准装置修正值to的扩展不确定度U=0.10，k=2，则u3=u(to)=0.10/2=0.05。6 合成标准不确定度 uc=0.217 扩展不确定度根据公式：
13、 U= uc k 取k=2 得： U = uc k =0.5 8 测量不确定度报告环境试验设备温度偏差校准结果的扩展不确定度为： U =0.5 k=2 (二)湿度不确定度评定：1测量方法采用干湿球温度计标准器对湿热试验箱进行湿度校准，湿度测量标准设备由温度传感器和数字温度显示仪组成，将被校准湿热试验箱设定所要求的标称温度和相对湿度，使其正常工作，稳定后开始读数，每2分钟读数一次，在30分钟内测试15次，相对湿度偏差是指被校准的试验箱湿度显示仪表示值与实际湿度之差。2数学模型hd=hd-ho-ho （1）式中：hd湿度偏差，%RH; hd被检设备显示仪表显示湿度，%RH； ho测量标准器读数，%
14、RH； ho测量标准器误差对测量结果的影响，%RH。3方差和灵敏度系数 式（1）中ho，hd，ho互为独立，因而得 , 故 uc2=u2(hd)+u2(ho)+u2(ho)4标准不确定度一览表标准不确定度分量u(xi)不确定度来 源标准不确定度u(xi)|ci|u(xi)u1被测设备仪表读数重复性0.4510.45u2湿度测量装置读数重复性0.25-10.25u3湿度测量装置误差0.50-10.505标准不确定度分量的计算5.1 由hd引入的不确定度分量u1在温度为50、湿度为75%RH测量湿热试验箱工作空间中心点湿度，同时从被校准的试验箱湿度显示仪上读取15次显示值，记为hd1，hd2，hd
15、15，平均值记为，其测量列如表1所示。 表1i（次数）hdi/%RHi（次数）htdi/%RHi（次数）hdi/%RH174.4674.91175.6274.4774.81275.3374.5875.21375.2474.8975.61475.8575.01075.51575.4根据公式 =计算得单次实验标准偏差=0.45%RH。则由重复测量引入的标准不确定度分量u1=0.19%RH。5.2由ho引入的不确定度分量u2在温度为50、湿度为75%RH，对湿热试验箱作15次连续重复测量，从标准数字温、湿度显示仪上读取15次显示值，记为ho1，ho2，ho15，平均值记为，其测量列为如表2所示。表2
16、i（次数）hoi/%RHi（次数）hoi/%RHi（次数）hoi/%RH176.38676.031176.88276.43776.351276.60376.48876.581376.42476.25976.721476.39576.181076.941576.59根据公式 =计算得单次实验标准偏差=0.25%RH。则由重复测量引入的标准不确定度分量u2=0.25%RH。5.3由测量标准器误差引入的不确定度分量u3从校准证书知：测量标准装置的扩展不确定度U =1.0%RH，k=2，则u3=1.0%RH/2=0.50%RH。6 合成标准不确定度 uc=0.72%RH7 扩展不确定度根据公式： U
17、= uc k 取k=2 得： U = uc k =1.5%RH8 测量不确定度报告湿热试验箱相对湿度偏差校准结果的扩展不确定度为： U =1.5%RH k=2十、检定或校准结果的验证1.选一台稳定性好的高低温湿热试验箱，分别以本计量标准和另2台同级的计量标准为标准，在相同条件下测量其温度值分别为79.83和79.76、79.80，湿度值分别为75.52%RH和75.18%RH、75.24%RH，由于本计量标准不确定度为温度：U=0.5 k=2 ，湿度：U=1.5%RH k=2；据JJF 10332008 附录C5.2.2中： 得：温度= 湿度= 经验证所给不确定度是合理的。十一、结论 经验证本温场自动测试系统标准装置符合标准装置的要求，可以开展环境试验设备的校准工作。十二、附加说明
