探讨机械式温湿度计计量结果的不确定度评定方法

(宿迁市计量测试所 江苏 宿迁 223800)



探讨机械式温湿度计计量结果的不确定度评定方法

申圳

(宿迁市计量测试所江苏宿迁223800)

一、概述

温湿度计是用于监测环境温度、湿度的一种计量器具，广泛应用于医药、食品、化工、电子、气象等各行业，以监测实验室、机房、仓库、厂房等室内外的温、湿度。

二、数学模型

1.湿度：△H=H-HB

式中：H：被检器相对湿度示值；HB：标准器相对湿度示值。

2.温度：△T=T-Tb-d1

式中：T：被检器温度相对示值；Tb：标准器温度相对示值；d1标准器温度修正值(修正值为0，可以忽略)。

三、湿度输入量的标准不确定度评定

1.湿度标准不确定度u(H)由四个不确定度分项构成

(1)测量重复性引入的不确定度u(H1)

取一只温湿度计放入温湿度检定箱内，当检定箱的相对湿度稳定在80%时，测量精密露点仪和被检温湿度计的显示值。在相同的条件下重复测量10次，得到结果如下：

测量次数12345678910测量结果(单位：%RH)80．180．280．179．979．879．980．179．980．180．2

则由测量重复性引入的不确定度u(H1)=0.14%RH

(2)被检湿度计的示值估读引入的标准不确定度u(H2)，用B类标准不确定度评定。

(3)湿场均匀度引入的不确定度u(H3)的评定，用B类标准不确定度评定。

2.合成标准不确定度的评定

(1)标准不确定度汇总于表

标准不确定度分量来源标准不确定度测量重复性引入的不确定度u(H1)0．14%RH被检湿度计的示值估读引入的标准不确定度u(H2)0．29%RH湿场均匀度引入的不确定度u(H3)0．58%RH精密露点仪的示值误差引入的不确定度u(H4)0．59%RH

(2)合成标准不确定度的计算

各输入量间独立不相关，则合成不确定度为

3.扩展不确定度的评定

取包含因子k=2，则相对扩展不确定度U=k×u(H)=2×0.89%RH=1.8%RH

所以，机械式温湿度计检定装置的湿度扩展不确定度为U=1.8%RH(k=2)。

四、度输入量的标准不确定度评定

1.温度标准不确定度u(H)由四个不确定度分项构成

(1)测量重复性引入的不确定度u(T1)

取一只温湿度计放入温湿度检定箱内，当检定箱的温度稳定在20℃时，测量精密露点仪和被检温湿度计的显示值。在相同的条件下重复测量10次，得到结果如下：

测量次数12345678910测量结果(单位：℃)20．120．020．020．020．020．220．120．019．920．0

则由测量重复性引入的不确定度u(T1)=0.08%℃

(2)被检温湿度计的示值估读引入的标准不确定度u(T2)，用B类标准不确定度评定。

(3)温场均匀度引入的不确定度u(T3)的评定，用B类标准不确定度评定。

(4)由精密露点仪的示值误差引入的不确定度u(T4)

2.合成标准不确定度的评定

(1)标准不确定度汇总于表

标准不确定度分量来源标准不确定度测量重复性引入的不确定度u(T1)0．08℃被检湿度计的示值估读引入的标准不确定度u(T2)0．29℃温场均匀度引入的不确定度u(T3)0．17℃精密露点仪的示值误差引入的不确定度u(T4)0．06℃

(2)合成标准不确定度的计算

各输入量间独立不相关，则合成不确定度为

3.扩展不确定度的评定

取包含因子k=2，则相对扩展不确定度U=k×u(H)=2×0.35℃=0.70℃

所以，机械式温湿度计检定装置的温度扩展不确定度为U=0.70℃(k=2)。

五、结束语

不确定度评定是计量检定或校准工作中必须掌握的一项知识，本文通过对机械式温湿度计测量结果的不确定度评定，阐述了不确定度评定的过程中，首先必须熟悉测量过程和列出数学模型；其次根据数学模型对各个主要分量分别进行不确定度分量的评定，评定过程中尽量做到准确、全面、不重复；最后给出扩展不确定度的评定报告。

申圳(1985)，男，汉族，江苏宿迁，计量检定员，助理工程师，本科学历，宿迁市计量测试所。