数字温湿度计不确定度评定
关于数字湿度计测量结果不确定度的分析及改进措施
关于数字湿度计测量结果不确定度的分析及改进措施徐志伟【摘要】本文选取了准确度较高的数字湿度计作为被检对象，通过建立模型、分析不确定度的主要分量，计算求取扩展不确定度；按照扩展不确定度应小于湿度计准确度三分之一的要求，采取了相应的改进措施，减小了各分量的数值，并最终将扩展不确定度控制在合理水平，保证了测量数据的可靠性。
%This article selects the high accuracy digital hygrometer as the test object. Through the establishment of model, analysis of the main component of uncertainty, expanded uncertainty calculation, according to the requirement that the expanded uncertainty should be less than the moisture meter accuracy a third of the requirements, corresponding improving measures were taken to reduce the value of each component and eventually the expanded uncertainty was controlled in a reasonable level, ensuring the reliability of the measurement data.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)010【总页数】2页(P227-228)【关键词】数字湿度计;扩展不确定度评定;改进措施【作者】徐志伟【作者单位】无锡市计量检定测试中心，无锡214101【正文语种】中文【中图分类】TP216数字湿度计因其便于携带、读数方便等优点而广泛应用于各种湿度测量场合。
环境试验箱不确定度评定JJF1101- 2019
文件类型:操作文件文件编号：SCJL-T-BQ-01-2019文件名称：恒温恒湿试验箱测量结果不确定度评定恒温恒湿试验箱测量结果不确定度评定环境试验设备温度湿度偏差校准结果不确定度评定1、被叫对象环境试验设备（-60-250）℃，仪器温度分辨率0.1℃，湿度分辨率1%。
校准点23℃，相对湿度50%。
2、测量标准名称型号编号测量范围准确度温度巡回检测仪 FLUKE2638A 40780015 （-60～250）℃ U=0.12℃（k=2） 精密数字温湿度计 HC2A-S 20211183（5~100）%RH U=1.0%RH（k=2）精密数字温湿度计 HC2A-S 20246998 （5~100）%RH U=1.0%RH（k=2）精密数字温湿度计 HC2A-S 20246977 （5~100）%RH U=1.0%RH（k=2）备注：测量时带修正值使用。
3、校准方法（1）环境条件：温度（15-35）℃，相对湿度（0-85）%；（2）校准要求按照JJF1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》校准要求，对试验设备进行温湿度测试点布点。
温度设定为23.0℃，湿度设定为50%，开启运行试验设备，当设备达到设定值后，稳定大约30min,开始记录设备的温度湿度，每隔2min记录一个数据，30min内记录16组数据。
（3）数据处理温度:测试点30min内测量的最高温度与设定温度的差值为温度上偏差；测试点30min 内测量的最低温度与设定温度的差值为温度下偏差；湿度:测试点30min内测量的最高温度与设定温度的差值为湿度上偏差；测试点30min 内测量的最低温度与设定温度的差值为湿度下偏差；4、数学模型（1）、温度上偏差，建立数学模型为：∆t max =t max- t s式中：∆t max ------温度上偏差，℃；t max ------各测量点规定时间内测量最高温度值，℃；t s --------被校设备设定温度值℃。
数字温度指示调节仪测量不确定度评定
数字温度指示调节仪测量不确定度的评定1 概述1.1 测量依据JJG617-1996《数字温度指示调节仪检定规程》。
1.2 测量环境：温度（20±5）℃，相对湿度（40~75）%。
1.3 计量标准及主要技术要求：CST3005D 型热工仪表校验仪 1.4 被测对象：配热电偶数字温度指示调节仪（以下简称仪表）。
测量范围为（0~400）℃，分辨力为0.1℃，分度号为K ，精度等级为1级。
1.5 测量过程：用输入被检点标称电量值法进行检定，本文以300℃为例进行分析计算。
2 数学模型d s ie t t t K ⎛⎫∆=-- ⎪⎝⎭式中：t ∆—仪表示值误差；d t —仪表显示值；s t —热工仪表校验仪给出的温度值；e —补偿导线修正值；i K —热电偶特性曲线各温度测量点的斜率，可视为常数。
3 输入量的标准不确定度的评定3.1 输入量d t 的标准不确定度u （d t ）的评定输入量d t 的标准不确定度来源主要有两部分：测量重复性和仪表的分辨力。
3.1.1 测量重复性导致的标准不确定度u(1d t )的评定u(1d t )可以通过连续测量得到的测量列，采用A 类方法进行评定。
在被检仪表的300℃点上，用热工仪表校验仪进行连续重复测量l0次，测得数据如下：300.07，300.03，300.00，299.99，300.02，300.09，300.01，299.97，300.02，300.05 平均值为d t =300.03℃。
实验标准偏差：S =℃因此，u （1d t ）=0.037℃3.1.2 仪表分辨力导致的标准不确定度u(2d t )的评定u(2d t )可以采用B 类方法进行评定。
仪表分辨力b=0.1℃，区间半宽2ba ==0.05℃，在区间内可视为均匀分布，包含因子u(2d t 0.05℃。
3.1.3 输入量d t 的标准不确定度u （d t ）计算 由于1d t 与2d t 相互独立，因此u （d t ）=0.047℃3.2 输入量s t 的标准不确定度u （s t ）的评定输入量s t 的标准不确定度主要来源于标准器热工仪表校验仪准确度，可采用B 类方法进行评定。
温湿度变送器不确定度分析
温湿度变送器示值修正值的不确定度评定2019-09-01批准 2019-09-01实施温湿度变送器相对湿度示值修正值的不确定度评定1概述1.1测量依据：JJF1076-2020数字式温湿度计校准规范 1.2校准环境：温度（23±5）℃；相对湿度小于80%RH 。
1.3标准器及其主要技术指标：精密露点仪，露点最大允许误差±0.2℃DP 。
特稳便携校验仪，直流电流测量（4～20）mA ，最大允许误差MPE:±（0.015%RD+0.001mA ）。
1.4校准方法：将标准器的探头置于温湿度检定箱的中心位置，被校的湿度变送器放入温湿度检定箱工作室的有效空间内，放置方式不影响箱内空气循环，保证检定箱内工作室的气密性。
依照从低湿到高湿的顺序进行校准，当检定箱的湿度达到设定值，稳定10min 后开始读数，先读标准器，再读特稳便携校验仪，间隔2min 后重复读一次，读数3次，取2次读数平均值计算湿度传感器的基本误差。
1.4被校对象：测量范围为0%RH ～100%RH ，输出范围：4mA ～20mA 2数学模型()AA H H H A A O O m m -⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=∆(1)式中：A ∆------ 湿度变送器各被校点的修正值，mA ；A ------ 湿度变送器各被校点实际输出的平均值, mA ；m A -------湿度变送器的输出量程，mA ；0A -------湿度变送器输出的理论下限值，mA ；m H ------湿度变送器的输入量程，%RH ；H -------精密露点仪测得的平均湿度值，%RH ；0H ------湿度变送器输入范围的下限值，%RH 。
3灵敏系数11-=∂∂=A A C ∆=2C 1160-=∂∂RH %A m .H A∆4各分量的标准不确定度评定4.1输入量A 引入的标准不确定度()A u 评定4.1.1由湿度变送器测量重复性引入的标准不确定度分量()A u 1，用A 类方法进行评定。
数字式温湿度计校准误差测量不确定度分析
检测认证数字式温湿度计校准误差测量不确定度分析■ 张 蕾（沭阳县综合检验检测中心）摘 要：随着时代的发展，我国科学技术水平逐渐提升，在现实工作情境中数字式温湿度计在实践中的应用已经相当普遍，在工厂企业生产经营过程中的应用尤其广泛，因此，保证数字式温湿度计准确性非常重要，这需要通过校准来实现。
本文针对在校准过程中存在的不确定性进行分析，旨在解决数字式温湿度计的校准问题。
关键词：数字式温湿度计，校准结果，不确定度DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.18.028Analysis of Measurement Uncertainty of Calibration Error of DigitalHygrothermographZHANG Lei（Shuyang County Comprehensive Inspection and Testing Center）Abstract:With the development of the times, the level of science and technology in our country is gradually improving. The application of digital hygrothermograph in practice has been quite common, especially in the production and operation process of factories. Therefore, it is very important to ensure the accuracy of digital hygrothermograph, which needs to be realized by calibration. This paper analyzes the uncertainty in the calibration process and aims to solve the calibration problem of digital hygrothermograph.Keyword: digital hygrothermograph, calibration results, degree of uncertainty当前，温湿度计在生产过程中的应用十分普遍。
数字温度计示值误差测量结果不确定度评定
数字温度计示值误差测量结果不确定度评定
数字温度计示值误差测量结果的不确定度评定
【摘要】不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。
目前在检测检验中，对所使用的标准仪器设备是必须给出相应的不确定度，一方面便于使用它的人评定其可靠性，另一方面也增强了测量结果之间的可比性。
本文是对数字温度计示值误差为例，做一次完整的不确定度评定。
【关键词】不确定度数字温度计
1 研究不确定度的意义
误差和误差分析一直都是计量学领域的一个重要组成部分。
但是由于测量实验方法和实验设备的不完善，周围环境的影响，以及受人们认识能力所限等，测量和实验所得数据和被测量真值之间，不可避免地存在着差异，即误差。
目前，人们普遍认为，即使对完全已知或猜测的误差因素进行补偿、修正后，所得结果依然只能是被测量的一个估计值，即对如何用测量结果更好地表示被测量的值仍有怀疑。
这时，不确定度概念作为测量史上的一个新生事物出现了。
只有伴随不确定度的定量陈述，测量结果才可以说是完整的。
不确定度如果评定过大，会使用户认为现有的测量水平不能满足需要而去购买更加昂贵的仪器，导致不必要的投资，造成浪费，或对检定实验室的服务工作产生干扰；不确定度评定过小，会因要求过于严格对产品质量、生产加工造成危害，使企业蒙受经济损失。
所以测量不确定度必须正确评定。
2 不确定度原理。
数字温度计校准不确定度分析
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筋内径的标准不确定度为 & 其相对不确定度为&&B%;!
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肖利华 ( 内蒙古自治区计量测试院 ! 呼和浩特
随着测温技术的不断发展 ! 数字温度计以其使用 方便 " 读数直 观 " 准确 度较 高 等 优 点 ! 广 泛 应 用 于 科 学 技术 " 石油化工 " 乳制品 " 制药 " 建筑等行业 # 为此 !笔者 根据工作经验 ! 依 据 !!"#$%& !#&&& $ 测量 不确定 度评定 与 表 示 %! 分 析 了 其 校 准 不 确 定 度 ! 并 以 温 度 为 ’$$" ! 分辨力为 $(#" 的数字温度计为例进行不确定度的分析 与计算 #
相对湿度0测量标准67型万能材料试验机最大允许示值相对误差被测对象894公称直径的热轧带肋钢筋测量过程在规定环境条件下用万能材料试验机以受控速度施加拉力将试样拉伸到断裂试样拉伸过程中最大力所对应的应力即为钢筋的抗拉强度评定结果的使用符合上述条件下的检测一般可直接使用本不确定度的评定结果
数字式温湿度计校准结果的测量不确定度分析
数字式温湿度计校准结果的测量不确定度分析发布时间：2023-02-01T06:42:04.272Z 来源：《中国科技信息》2022年9月第18期作者：杜敏[导读] 温湿度计本身具有价格低、适用性广等优势杜敏贵州航天计量测试技术研究所摘要：温湿度计本身具有价格低、适用性广等优势，当前广泛应用于一些对环境温湿度有要求的环境，如厂房、仓库、机房以及实验室等。
现代社会的不断发展，人民群众经济收入、生活水平的不断提升，大众对温湿度计的需求也在不断提升。
随着温湿度计的持续增加，对温湿度计检定工作的要求也在不断提升。
温湿度计看似结构简单，但其本身存在复杂性，再加上各种因素的影响，当前检定工作中仍旧存在一定程度的问题，导致检定结果存在误差。
关键词：数字式温湿度计;温湿度修正值;测量不确定度引言从国家计量技术规范层面出发，目前已有机械式温湿度计检定规程，在新校准规范未发布之前，计量校准机构校准数字式温湿度计的方法大多是依据本省地方发布的数字温湿度计校准规范。
JJF1076－2020《数字式温湿度计校准规范》的发布实施，填补了数字式温湿度计国家层面计量校准规范的空缺，为后续广大计量校准机构校准数字式温湿度计提供了统一的校准方法。
本文依据新校准规范对温湿度修正值校准结果的测量不确定度进行评定，分析了精密度温度测量不确定度转换到相对湿度测量不确定度。
1温湿度计的构造和分类温湿度计包含温度和湿度两部分，有两类，一类是机械指针式温湿度计：温度部分是双金属温度计，湿度部分是机械式湿度计；另一类是数字式温湿度计。
机械式湿度计采用毛发、尼龙及有机高分子镀膜材料等作感湿元件，可直接指示相对湿度。
数字式温湿度计是由测温元件、湿敏元件及电路组成的，能直接显示温度和相对湿度的量值。
这里提及的相对湿度主要是空气当中的水蒸气摩尔分数对比同等环境下的饱和水蒸汽占比（%RH）。
温湿度计通过多年的发展应用，已经广泛应用于不同领域、不同行业，社会保有量巨大。
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数字式温湿度计示值修正值的不确定度评定2021-12-20批准 2021-12-20实施
数字式温湿度计示值修正值的不确定度评定
1 概述
1.1 测量依据：JJF1076-2020数字式温湿度计校准规范 1.2 测量标准：精密露点仪。
1.3 被测对象：数字温湿度计（以下简称温湿度计）是一种以湿敏电阻、湿敏电容等作传感元件，以数字量显示形式指示相对湿度测量值的湿度计。
1.4 测量过程
按JJF1076-2020数字式温湿度计校准规范，将露点仪、标准铂电阻温度计和被校温湿度计置于温湿度检定箱中，当温湿度计在测量点上稳定后，每个两分钟分别读取标准和被校温湿度计示值，分别求得标准和被检的示值平均值，然后通过公式计算得出示值修正值。
2 数学模型
2.1 湿度数学模型示标U U U -=∆ (1) 式中：U ∆──湿度示值修正值，%RH ；
标U ──精密露点仪的湿度显示值，%RH ；
示U ──温湿度计湿度示值，%RH
2.2温度数学模型
示标T T T -=∆
T ∆──温度示值修正值，℃ 标T ── 标准温度计显示值，℃ 示T ──温湿度计温度显示值，℃ 3.标准不确定度评定
3.1被校准数字温湿度计引入的标准不确定度)U (u 示和)T (u 示
3.1.1 被校准数字温湿度计分辨力引入的标准不确定度)U (u 1示和)T (u 1示 数字温湿度计湿度和温度显示分辨力为0.1%RH 和0.1℃的温湿度计 湿度显示分辨力为0.1%RH,取半区间为0.05%RH,均匀分布，k =3 ，则
)U (u 1示=0.05/3=0.03%RH
温度显示分辨力为0.1℃,取半区间为0.05℃,均匀分布，k =3 ，则
)T (u 1示=0.05/3=0.03℃
3.1.2被校准数字温湿度计测量重复性引入的不确定度)U (u 2示和)T (u 2示
数字温湿度计的测量重复性如下，在温度为20℃、湿度60%RH 的测量点上，在相同的条件下重复测量10次，得到湿度测量列误差为： 0.2%RH 、0.3%RH 、0.4%RH 、0.2%RH 、0.2%RH 、0.2%RH 、
0.2%RH 、0.2%RH 、0.3%RH 、0.2%RH 。
此测量列的平均值为：%.n
U
U n
i i
2401
==
∑=∆∆
则 ()
%.n U
U
s n
i i
0701
1
=--=
∑=∆∆RH
实际测量中以3次的测量平均值为结果，得
)(2H u =S/3=0.04%RH
温度测量列为:0.3℃、0.3℃、0.3℃、0.3℃、0.3℃、0.3℃、0.2℃、0.2℃、0.2℃、0.3℃。
此测量列的平均值为：27.01
=∆=
∆∑=n
T
T n
i i
℃
则 ()
05.01
1
=-∆-∆=
∑=n T T s n
i i
℃
实际测量中以3次的测量平均值为结果，得
)(2T u =S/3=0.03℃
3.2精密露点仪及温度测量标准引入的不确定度分量)U (u 标和)T (u 标
3.2.1精密露点仪分辨力引入的标准不确定度分量)U (u 1标和温度测量标准引入的标准不确定度分量
)T (u 1标
精密露点仪分辨力为0.01%RH,取半区间为0.005%RH ，均匀分布，取k =3，则
)(1i H u =0.005%RH/3=0.003%RH
数据很小，在评定中影响很小，故忽略不计
同理)T (u 1标使用的测量标准为高精度测温仪，分辨力为0.0001℃，数据很小也忽略不计 3.2.2精密露点仪准确度及温度测量标准引入的标准不确定度分量)U (u 2标和)T (u 2标
由GB11605-2005得出露点温度与相对湿度换算表如下
精密露点仪露点温度允许误差为±0.2℃，由上表可知在d T ＞4℃时，对应相对湿度允许误差大于0.5%,按1%算，则在±1%RH 范围内均匀分布， )U (u 2标=1/3=0.58%RH
d T ≤4℃时，对应相对湿度允许误差小于0.5%,按0.5%算, 则在±1%RH 范围内均匀分布,
)U (u 2标=0.5/3=0.29%RH
根据JJF1076-2020校准规范要求，温度测量标准最大允许误差为：±0.05℃，取半区间为0.05℃，均匀分布
)T (u 2标=0.05/3=0.03℃
3.2.3 温湿度检定箱不均匀引入标准不确定度)U (u 3标和)T (u 3标
湿度不均匀性为±1%RH ，则该区间的半宽为1RH ，该分布为均匀分布，则 313/
)RH %()U (u 标=0.58%RH
温湿度检定箱温度均匀行为±0.3℃，取半区间0.3℃，均匀分布 则)T (u 3标=0.3/3=0.17℃
5 合成标准不确定度）U (u ∆及）T (u ∆
由于上述各分量彼此相互独立，故
d T ≤4℃时
d T ＞4℃时
=+++=）（）（）（）（标标示示32222212T u T u T u T u u c 0.21℃
6 扩展不确定度评定 取包含因子k =2，
d T ≤4℃时，即相对湿度在10%-40%时
c ku U ==0.65×2=1.3%RH
d T ＞4℃时，即相对湿度40%-95%时 c ku U ==0.82×2=1.7%RH c ku U ==0.21×2≈0.5℃
则在（5~50）℃，（20~95）%RH 的测量范围内，数字式温湿度计示值修正值的不确定度表示为： U =2.0%RH ，k =2；U =0.5℃，k =2。
本指导书由热工室编写 审核：xxx 批准：xxx
RH
%.U u U u U u U u u c 65032
222212=+++=）（）（）（）（标标示示RH
%.U u U u U u U u u c 82032222212=+++=）（）（）（）（标标示示。