热气候风洞实验台环境测控系统动态工况误差分析与不确定度评定
211216234_环境试验设备温度、湿度校准结果不确定度评定分析
Evaluation and Analysis of Uncertainty forT emperature and Humidity Calibration Results of Environmental T est EquipmentCHEN Guiyi ，HOU Minlong（Hezhou Inspection and Testing Cente ，Hezhou 542800，China ）Abstract ：Objective ：To evaluate the uncertainty of temperature and humidity calibration results of environmental test equipment.Methods ：According to JJF 1059.1—2012Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement and JJF 1101—2019Calibration Specification for Environmental Testing Equipment for Temperature and Humidity Parameters ，a measurement model was established to evaluate the uncertainty of temperature and humidity of environmental test equipment ，and the uncertainty of each component factor in the calibration process was analyzed and evaluated.Results ：When the temperature is set at -60℃，0℃，20℃，36℃and 100℃，the expanded uncertainty of the measurement results is U =0.2℃；when the temperature is set at 300℃，the expanded uncertainty of the measurement results is U =0.2℃；When the humidity is set at 60.0%RH and 95%RH ，the expanded uncertainty of the measurement results is U =1.6%RH.Conclusion ：Through the above calibration experimental data and uncertainty factor analysis ，the repeatability of temperature measurement and the uncertainty introduced by the correction value of the relative humidity of the standard are the largest ，and the resolution of the standard gauge is the least affected.During the calibration process ，the measurement should be carried out after the equipment is stable ，and the standard should be strictly traceable.Key words ：environmental test equipment ；temperature ；relative humidity ；uncertainty环境试验设备温度、湿度校准结果不确定度评定分析陈桂逸，侯敏龙（贺州市检验检测中心，广西贺州542800）【摘要】目的：对环境试验设备温度、湿度校准结果进行不确定度评定。
汽车环境风洞实验室校准方法
汽车环境风洞实验室校准方法首先，汽车环境风洞实验室校准的第一步是确定校准标准。
校准标准是指一套准确、可靠的测试条件和仪器设备，用于验证风洞的准确性和一致性。
常见的校准标准包括温度、湿度、风速、大气压力等参数。
根据实际需要，可以选择合适的标准进行校准。
第二步是准备校准仪器设备。
校准仪器设备主要包括温度计、湿度计、风速计和压力计等。
这些设备需要具备高精度和可靠性，以确保校准的准确性。
第三步是进行校准实验。
校准实验需要进行多次重复的测试，以验证风洞系统的准确性和一致性。
根据需要，可以进行温度、湿度、风速和气压等参数的单独校准，也可以进行综合性的校准。
在校准实验中，需要事先确定各项参数的目标值，并进行精确的测量和记录。
同时，需要根据校准标准，调整风洞系统的参数，以达到校准的要求。
在实验过程中，需要保持环境条件的稳定，避免外界因素对校准结果的影响。
完成校准实验后，需要对实验结果进行数据处理和分析。
对于每个参数，可以计算其偏差和不确定度，并与校准标准进行比较。
如果偏差在可接受范围内，并且不确定度较小，则说明校准结果是准确可靠的。
最后，需要进行校准结果的报告撰写。
报告中应包括校准目的、方法、实验结果和结论等内容。
同时，还需要注明校准日期和负责人等信息，以方便后续的追踪和管理。
总之，汽车环境风洞实验室校准是保证测试结果准确可靠的重要环节。
通过确定校准标准、准备校准仪器设备、进行校准实验、数据处理和分析，以及撰写校准报告等步骤，可以确保校准结果的可靠性，并为后续的风洞测试提供准确的测试条件。
热能与动力工程测试技术第三章 测量误差分析及处理
二、系统误差的特征
系统误差特征示意图
图3-1 系统误差特征示意图 a—恒值系统误差 b、c、e—变值和复杂规律
变化系统误差 d—周期性系统误差
图3-2 系统误差与随机误差 同时存在时误差表现特征
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三、消除系统误差的方法
1.消除产生系统误差的根源 2.用修正方法消除系统误差 3.常用消除系统误差的具体方法
第三章 测量误差分析及处理
第一节 误差的来源与分类 第二节 系 统 误 差 第三节 随 机 误 差 第四节 可疑测量数据的剔除 第五节 随机误差的计算 第六节 传 递 误 差 *第七节 有效数字与计算方法 ∗第八节 试验数据的图示法 第九节 回归分析与经验公式
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第一节 误差的来源与分类
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二、格拉布斯(Grubbs)准则
1)根据一列n次等精度测量l1，l2，…，ln计算出算术 平均值L和标准误差，然后按下式计算格拉布斯准则 Tli 2)选择一个显著度(或称危险率)α，再根据测量次数n， 在格拉布斯准则数T(n,α)表(表3-2)中查出相应的T(n,α) 值。 3)判别Tli是否大于T(n,α)
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三、t检验准则
表3-3 t分布的检验系数K(n,α)
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四、狄克逊准则
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四、狄克逊准则
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表3-4
(n,α)表
五、判别法的选择
1)从理论上讲，当测量次数n趋近∞(或n足够大)时，采用莱依特准则 更为合适；若次数较少时，则采用格拉布斯准则、t检验准则或狄克 逊准则。 2)在最多只有一个异常值时，采用格拉布斯准则来判别坏值的效果最 佳。 3)在可能存在多个异常值时，应采用两种以上的准则来交叉判别，否 则效果不佳。
环境试验设备温度参数的计量校准与不确定度分析
环境试验设备温度参数的计量校准与不确定度分析发布时间：2022-09-01T07:49:14.823Z 来源：《工程建设标准化》2022年第9期作者：邓军[导读] 当前环境试验设备市场竞争压力较大，设备的质量很难得到保证，计量校准与不确定度评定工作的落实非常关键，不仅是为了环境工程，也是为了推进环境试验设备本身发展。
邓军深圳市天溯计量检测股份有限公司广东省深圳市 518100摘要：当前环境试验设备市场竞争压力较大，设备的质量很难得到保证，计量校准与不确定度评定工作的落实非常关键，不仅是为了环境工程，也是为了推进环境试验设备本身发展。
基于此，从环境试验设备温度参数检测分析入手，深入分析环境试验设备温度参数的计量校准、不确定度分析，明确检测要素和检测要点。
关键词：环境试验设备；温度参数；计量校准；不确定度引言：环境试验设备中含有诸多温度设备、湿度设备，这些设备本身较为敏感，随着使用时间的延长可能会出现诸多问题，必须要定期开展相应的计量校准，从而确保设备本身的使用性能，保证环境试验工作的稳定有序进行。
与此同时，还需要对环境试验设备温度参数计量校准的不确定度进行评定分析，确保环境试验设备校准工作稳定进行，切实提高环境试验设备的整体质量。
1.环境试验设备温度参数的检测分析环境试验设备在环境工程中应用存在诸多问题，其中很多设备对温度、湿度等参数指标有着严格的要求，从实际情况来看，会受到容积大小、空间大小等诸多方面的影响，参数指标出现问题，必须要定期展开计量校准工作。
无论温度、湿度任何一个方面出现问题，设备都无法正常工作。
从温度参数角度来看，需要综合评估环境检测设备情况，根据具体的温度条件、指标、检测项目、检测功能进行分析。
想要从根本上避免这些问题的出现，就要全面落实计量校准与不确定度评定工作，在不同的情况下展开计量校准与不确定度评定工作，根据时间节点的区别，工作的侧重点也存在一定的差异性。
总而言之，环境试验设备作为一种专业设备，内部结构复杂，在实际应用过程中可能会受到诸多不同因素的影响，存在一定的问题。
基于符号计算的风洞试验测量不确定度评估
维普资讯
第 ｌ ６卷
第 ３期
流 体 力 学 实 验 与 测 量
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｓ ａｎ ｅ ｓ ｅ ｅ ｓ ｎ Ｆｌ ｄ Ｍ ｅ ｈａ ｉ ｓ ｐ ｒｍ ｎｔ ｄ Ｍ ａ ｕｒ ｍ ｎｔ ｉ ｕｉ ｃ ｎ ｃ
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环境试验设备温度均匀度和温度波动度测量不确定度的评定
个 测 得 的量值 ， 理 应分 别 给 出三个 测量 不 确定 度 。但 是 ， 现 在 大都 只 给 出温度 偏差 的测量 不确 定度 。对于 出具 校 准证 书 的人 ， 当然 清楚 地 知道 ， 给 出 的测量 不 确定 度仅 仅 是 温 度偏 差 的测 量 不 确定 度 。而 顾 客 接 到 校 准 证 书 时 ， 该 如 何领 会 给 出的该 、 狈 ０ 量不 确定 度 ， 应该说 是 不无 难 处 。
在３ ０ ｍ ｉ ｎ共 测量 １ ５次 。
计 算该 培 养箱 显示 温度 １ ５次读数 平 均值 ， 与该 培 养 箱 工作 空 间 中 心 点 实 际 温 度 （ 由温 度 校 准 装 置 测 得 ） １ ５ 次 读数 平 均值 之差 ， 得 到温 度偏 差 。
Ａｔ ｄ＝ ｔ ｄ—ｔ
（ ２ ）
便 起 见 二 个 测 量 不 确 定 度 评 定 实 例 中 的 符 号 相 对 独
立） 。
式中： 一隔水 式 培 养 箱 温度 显 示 温度 第 ｉ 次 读 数， ｏ Ｃ； ｆ 。 一 隔水式培养箱中心点实 际温度第 ｉ 次读数 ， ℃；
一
１ 环境 试验 设 备温 度均 匀 度测 量不 确定 度评 定 １ ． １ 概述
测量 次数 。
校 准方 法 ： 按Ｊ Ｊ Ｆ １ １ ０ １ 采 用 四 线 工 业 Ａ级 铂 热 电 阻 与温 场测 量 记 录 仪 组 成 温 度 校 准 装 置 ， 对 环 境 试 验 设
计算 每 次测量 中测得 最高 温度 与最 低温 度之 差 的算 术平 均值 ， 得 到温 度均 匀度 。
１ ． ２ 测量 模 型 ：
备— — 隔水 式 培养箱 进 行校 准 。为使 测 量不 确定 度尽 可
环境试验设备温度示值误差测量不确定度的评定
环境试验设备温度示值误差测量不确定度的评定摘要：本文依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》及JJF 1101—2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》，建立了数学模型，分析了各分量因素进行不确定度，最终对环境试验设备温度示值误差测量不确定度进行评定。
关键词：环境试验设备；温度示值误差；不确定度1 概述校准方法：采用四线铂电阻与温湿场测量记录仪组成温度校准装置（该装置具有温度修正值），对环境试验设备温度部分进行校准。
温度偏差是指环境试验设备温度示仪表与中心实际温度之差。
2 数学模型△t d= t d-t0-△t0（1）式中：△t d-温度偏差，℃；t d-环境试验设备温度显示仪表显示温度，℃；t0-温场测量记录仪显示读数，℃；△t0-温场测量记录仪的修正值，℃。
3 方差与灵敏系数式1中t0，t d，△t0互为独立，因而得故：U c 2=U 2(t d )+ U 2(t 0)+ U 2(△t 0) 4 不确定度分析4.1 由t d 引入的不确定度在JJF1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》规定的条件下，用本温场测量记录仪对一常规环境试验设备作15次独立重复测量，读取15次显示值，记为t d1，t d2 ，t d3------ t d15，平均值为测得一组数据如下：根据公式计算得算术平均值的实验标准差=0.034℃14.2 由t0引入的不确定度在校准规范规定的条件下，用本温场测量记录仪对一常规环境试验设备作15次独立重复测量，从温场测量记录仪上读取15次显示值，记为t01，t02，t03------t015，平均值记为，测得一组数据如下：根据公式计算得算术平均值的实验标准差=0.026℃24.3 由△t0引入的不确定度从检定证书知，本温场测量记录仪修正值△t0的扩展不确定度U=0.06℃，以正态分布估计，k=2.0，u2=U(△t0)=0.06℃/2.0=0.030℃。
动圈式温度指示调节仪示值误差测量结果的不确定度评定
动 圈 式 温 度 指 示 调 节 仪 示 值 误 差 测 量 结 果 的 不 确 定 度 评 定
Ｄｙ ａ ｉ ｅ ｎ ｍ ｃ Ｔ ｍｐｅ ａ ｕ ｅ Ｉ ｄ ｃ ｔ ｒ Ｒｅ ｕ ａ ｏ ｎ ｉａ ｉ ｎ ｒ ｔ ｒ ｎ ｉａ ｏ ｇ ｌ ｔ ｒ Ｉ ｄ ｃ ｔ ｏ
误差 （ 连接 用专用 导线 符合 检定规 程要 求 ， 影 响可 以忽 其 略不计 ； 、 度影响 也可 忽略不计 ） 温 湿 。 用 ＣＴ ０５热工 仪表校 验 仪作为 标准 器 时标 准不 确 Ｓ３０ 定度 Ⅱ ｔ 。根 据 Ｃ Ｔ０５热工 仪 表 校 验仪 输 出信 号 的 （ ） Ｓ３０ 大小 和 热 电 阻 类 型 ， 表 １的 △。按 均 匀 分 布 考 虑 ， 查 （ ＝Ｊ ／３ ｔ） △ｌ 。见表 ３检定 结果 的可靠 性 为 ９ ％ ， √ ５ 自由 度 按保 守估计 均取 １０ ０。
自由度
３１ 输入量 ｔ ． ｄ的标 准 不确定 度 “ ） （ 的评 定
输入量 ｔ 的不确定度来 源主要为仪表读数机构对 刻 度 的误差 和 测量 重复性 。
（） 表 读 数 机 构 对 刻 度 导 致 的标 准 不 确 定 度 ｕ １仪
（ｄ） ｔ１
本例 仪表 各测 量点 的 ｕ ｔ 为 （。 ）
动 圈式指示 调节 仪 ： ｕ Ｏ ＝０ ０ ，，１０ ＝０ ０ ， （０ ）＝０ ０ ，，４ ０ （ ） ．２ ／ ０ ） ．２ ｕ ２０ ／ （ ．３ ／ ０ ） ３ （
＝
由仪表 读数 机构 导致 的标 准不确 定度 （ ） 以采 ｔ。可 用 Ｂ类 评 定 方 法 进 行 评 定 。 由仪 表 读 数 机 构 导致 的 读 数 误差 区间半 宽 ａ一般 为仪 表允许 误差 的 １２￣ １４ 。 ／０ ，／０
环境试验设备现场校准系统及测量结果不确定度评定
件有限,环境温度有时不能满足规定要求,因此结果要考虑温度修正。
如果修正后的检定数据满足检定规程要求,可为被检仪表贴 检定合格证 ,发给检定证书。
对检定不合格的需要拆下送实验室进行检定和修理。
3 特殊情况的处理3 1 检定氧气压力表出现油污氧气压力表属于一般压力表范围,不同的是该类压力表测量的工作介质为氧气。
由于氧气与油脂接触发热燃烧甚至有发生爆炸的危险,所以氧气压力表在工作或校验过程中是绝对禁油的。
如果在检定过程中发现油污,必须将氧气压力表拆下进行无油脂处理。
必要时还需对设备管路以及标准设备进行清洗、吹干。
3 2 检测小于0 25M Pa实际用于测量水压或油压的压力仪表该类仪表测量水压或油压,长时间工作后,仪表内部不可避免地会存在一些液体。
由于使用气体泵作为压力源,采用胶管作为压力传输途径,因此,在检定完成后,气体泵和胶管可能会被污染。
为避免下次检定时检测设备污染其他仪表,必须对设备以及管路进行清洗吹干。
4 结束语近年来,由于压力仪表数量剧增,如果单纯依靠各级计量技术机构进行实验室检定已经难以完成压力仪表的计量检定需求,要保证仪表量值准确,可以实施原位检测。
参考文献[1]JJG52-1999弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表 北京:中国计量出版社,2000[2]陈洪春,王卫华 通用仪表计量保障方式探讨 中国计量,2006(4)环境试验设备现场校准系统及测量结果不确定度评定彭芳林1 王红梅2(1 国家环境试验设备质量监督检验中心,广州510610;2 信息产业部电子第五研究所赛宝计量检测中心,广州510610)摘 要 为了对环境试验设备综合性能做出快速、准确、科学、全面的评价,提出了应用最新的传感器及测量技术,用系统集成的方法,构建现场校准系统;并对湿度测量结果不确定度进行评定。
最终结果符合IEC、GB、GJB、M IL等标准的要求。
关键词 环境试验;校准;不确定度0 引言随着环境试验设备的综合性能提高,传统的校准手段已经无法满足校准需求。
环境试验设备无线校准系统研究及不确定度评定
过程 和方法进行 阐述 ，同时在空载 的情况下 ，对该 系统温度偏差 的不确定度进行评定 。为 了验证环 境试 验设备 的密 闭性对温度测量值 的影响 情况 ，将其与有线校准系统对 同一环境试验设备在空载情况下进行现场校准，得 到两个 系统下 的校准结果 ，从而得到环境试验设备密 闭性对 于
测量值的影响量 ，并对校准结果进行对 比分析 。实验结果表明 ，环境试 验设备 的密闭性对于测量值存在影响 ，无线校 准系统更适合应用于培养
箱温度 的校准 。
关键词 ：环境试验设备 ；温度 ；无线 ；校准
中图分类号 ：ＴＫ３１１
文献标识码 ：Ａ 国家标 准学科分类代码 ：４６０．４０３０
ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４～６９４１．２０１８．０３．０３９
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａ Ｗ ｉｒｅｌｅｓｓ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍ ｅｎｔａｌ Ｔｅｓｔ Ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ ａｎｄ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｈｕａｎｇ Ｙｕａｎｊｉｎ Ｄｕ Ｗｅｎｌａｎ Ｌｉａｎｇ Ｌｉｎ
黄 元津：环境试验设备 无线校 准 系统研 究及不确 定度评 定
１Ｏ７
环 境 试 验 设 备 无 线校 准 系统 研 究及 不 确 定 度 评定
黄元 津 杜 文岚 梁 林
（台州市计量技术研究院 ，浙 江 台州 ３１８０００）
摘 要 ：针对环境试验设备 的密 闭性 的问题 ，本文提 出一种无线校准系统来完成环境试 验设备 的校准 。本文先就该无线校准系统 的组成 、校准
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｔｉｇｈｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ？ ｔｅｓｔ，ａ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｃａ ｌｉ— ｂｒａｔｉｎｇ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍ ｅｎｔａｌ ｔｅｓｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｕｎｄｅｒ？ ｕｎｌａｄｅｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａ－ ｔｕｒｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｉｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ． ？ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ａｉｒｔｉｇｈｔ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｔｅｓｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｎ ｔｅｍｐｅｒ· ａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｆ ｏｒ ｃａ ｌｉｂｒａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｔｅｓｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｔｉｇｈｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍ ｅｎｔａｌ ｔｅｓｔ ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ？ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ？ ｒｅｓｕｌｔ？ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｔｅｓｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｈａｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓｕｉｔｅｄ ｔｏ ｃａｌｉｂｒａｔｅ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｃｕｂａｔｏｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｔｅｓｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ；ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ
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L I N ing, M EN G Q ing 2lin, ZHAN G Yu 2 feng, ZHAO L i 2 hu a
(Building Environm ent and Ene rgy Laboratory, Sta te Key Laboratory of Subtrop ical B uilding Sc ience, South China Unive rsity of Technology, Guangzhou 510640, China ) Abstrac t: This paper discussed the dynam ic condition’ s error of environmental m easurem ent and control system of hot ( including temperature, hum idity, solar ra 2 c li m ate w ind tunnel laboratory, and eva luated the environm ental parame ters’ dia tion and a ir velocity) me trical uncertainty, then through the analysis of influencing factor of system control, found out its regula rity and gave recomm endations for imp rovement . Key wor ds: hot c lim ate wind tunne l labora tory; environm ental m easurem ent and control system ; clima te param eters; dynam ic condition
E rro r Ana lys is and Eva lua tion of Unce rta inty on D ynam ic Conditi o n fo r Environm enta lMea surem e nt and Contro l System of Ho t C li m a te W ind
(华南理工大学 亚热带建筑国家重点实验室 , 建筑节能研究中心 , 广东 广州 510640) 摘 要 :探讨了热气候风洞实验台环境测控系统动态工况的误差 ,对系统各环境 参数 (温度 、 湿度、 辐射照度和风速 ) 的测量不确定度进行评定。通过分析影响 系统控制不稳定的因素 , 找出其规律性 , 并给出改善建议 。 关键词 :热气候风洞实验台 ; 环境测控系统 ; 气候参数 ; 动态工况 中图分类号 : T U 111. 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 - 7167 (2010) 01 - 0144 - 05
第 1期
李 宁 , 等 :热气候风洞实验台环境测控系统动态工况误差分析与不确定度评定 差绝对值偏小 , 其余时间误差都相对较大。
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2 动态工况系统误差分析
以连续 3 d为一个测量周期 , 选取不同时间段的 2 次测量 ,在分析各次测量数据的基础上 , 还将对 2 次测 量结果进行比较 ,以检验整个系统测量的稳定性 。 选择 2008 年 7 月 26 日 0 时 ～7 月 29 日 0 时及 2008 年 8 月 24 日 22 时 ～ 8 月 27 日 22 时的测量数 据 。由于风洞实验室结构设计的热惰性大 , 受室外影 响小 ,且其测量程序 、 观测者 、 所用测量仪器等条件均 不变 , 故可认为测量均为等精度测量 。下面分别对温 度、 湿度 、 太阳辐射和风速的测控系统进行分析 。 2. 1 温 度 2. 1. 1 单次测量分析 3 d为同一工况的重复 ,故每一个时刻点均有 3个 重复测量值 , 即 n = 3。测量时 , 系统设定为 2 m in 采集 并记录一次环境参数数据 ,全天各有 720 个动态数据 。 对 7 月的温度数据 , 首先由格拉布斯准则 进行 粗差判别 , 结果所有数据均无粗大误差出现 。全天各 时刻点温度反馈值的算术平均值与指令值之间的对比 曲线见图 1 ( a ) , 其偏离指令值的绝对误差在 - 0. 43 ～ 0. 77 ℃, 其中 99%的时间两者误差在 ± 0. 5 ℃ 以内 , 足见控制精度之高 , 从图 1 也可直观看出 ,两曲线吻合 很好 。进一步分析误差曲线可知 , 在 22 ∶ 00次日 3 ∶ 00 之间波动最为剧烈 , 出现偏离较大点 ; 且除了 4 ∶ 00 ～ 7∶ 00 和 16 ∶ 00 ～22 ∶ 00 2 个时段误差绝对值偏小外 ,其 余能研究中心 的热气候风洞实验台发展至 今 , 已实现对室外 气候参 数 (包 括太阳 辐射 、 空气温 度、 空气相对湿度和风速 )小时间步长 (m in) 周期性的
收稿日期 : 2009 - 07 - 07 基金项目 : 国家自然科学基金重点项目 (50538040) ; 国家自 然科学 基金重大国际 (地区 ) 合作项目 ( 50720165805) 作者简介 : 李 宁 ( 1982 - ) ,女 , 河南洛阳人 , 硕士生 , 研究方向 为 建筑热环境与节能。 T e l . : 1 501 31 52 635; E 2 ma il: lyj_stud y@ 12 6. com 通信作者 : 孟庆林 ( 19 63 - ) ,吉 林海龙人 ,男 , 教授 ,主 要从事建 筑 技术科学方面的研究。
Te l . : 1 39022787 57 ; E 2 ma il: m engq inglin @1 63. ne t
全自动模拟与控制 。所谓动态工况 , 是指风洞模拟环 境为某个地区夏季典型日
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, 其中 4 参数均是逐时变
化的 ,且均由环境测控系统控制 , 其控制原理是 : 系统 以 PC 机为核心 , 通过 USB 数据采集模块把环境温度 、 相对湿度 、 辐射照度的模拟信号转换为数字信号并存 入计算机 。计算机对获取的数字信号进行处理得到控 制量 ,再经过 USB 控制卡的模数转换 , 进而控制风洞 内各环境参量的变化 [ 2 ] 。 兹取广州地区夏季典型日的工况作为研究对象 , 分析环境 测 控系 统 的误 差 并对 各参 数 的测 量 不确 定度 。
第 29 卷 第 1期 2010 年 1 月
实 验 室 研 究 与 探 索
R ESEARCH AND EXPLORATI ON I N LABORATOR Y
Vol . 29 No . 1 Jan . 2010
国家重点实验室
热气候风洞实验台环境测控系统动态工 况 误 差分析与不确定度评定
李 宁 , 孟庆林 , 张宇峰 , 赵立华