1、机械式温湿度计测量不确定度评定报告1、概述1.1 测量依据:JJG205-2005机械式温湿度计检定规程。1.2 环境条件:温度 24,相对湿度 52%RH,温度波动度不超过3/6h。1.3 被测对象:机械式温湿度计 1 台,温度范围:(-3060)、分度值 1、湿度范围:(0100)%RH、分度值 2%RH,型号:TH802A,编号:2 ,生产厂家:中山美德时仪器仪表有限公司。1.4 测量过程将机械式温湿度计放入温湿度检定箱中,开启温湿度检定箱电源。设定温湿度值,待示值稳定后,再稳定 2h 后开始读数,先读标准器,后读被检仪器,间隔 5min 后重复读数一次。取两次读数的算术平均值为标准器和
2、被检仪器的温度示值。在重复条件下进行 10 次测量。2、数学模型2.1 温度示值误差校准数学模型: (1)d-式中 -被测温湿度计温度示值误差,;-被温湿度计的温度示值,;-标准器的温度示值,;d1-标准器的温度修正值,;湿度示值误差校准数学模型: (2)d-式中 -温湿度计湿度示值误差,%RH;-被测温湿度计的湿度示值,%RH;-标准器的标准湿度示值,%RH;d2-标准器的湿度修正值,%RH;2.2 不确定度传播率由公式(1) 、 (2)得灵敏系数、 、 、c=/1T2c=/-1BT31c=/d-HT、 、4H5623、温度示值误差校准结果的不确定度评定3. 1 被校温湿度计引入的温度不确定
3、度 。u3.1.1 被校温湿度计读数分辨力(估读)引入的不确定度 ,用 B 类标准不确定度评定。1u由可知,机械式温湿度计分度值为 1,由于刻度线较密,故读数估算值为其分度值的1/5,即 0.2,不确定度区间半宽为 0.1,按均匀度分布计算,;10./3.6u3.1.2 被校温湿度计示值重复性引入的不确定度 ,用 A 类标准不确定度评定。温度设2u定为 20,在重复条件下进行 10 次测量,所得数据为:序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10温度/20() 20.8 20.8 20.8 20.8 20.8 20.8 20.8 20.8 20.8 20.8用贝塞尔公式计算得单次试验标准差为
4、:;2T0s由于实际测量以 2 次测量平均值为测量结果,所以22/u3.1.3 被校温湿度计滞后性引入的标准不确定度 。3由于机械式温湿度计的温度读数存在滞后性,但在示值稳定后 2h 读数数据,温湿度滞后影响较小,故忽略。3.2 温湿度校准装置引入的温度不确定度 。u3.2.1 温湿度校验箱温度不均匀引入标准不确定度 ,用 B 类标准不确定度评定。按照1JJG205机械式温湿度计中要求,温湿度检定箱允许温度均匀性为 0.3,则不确定度区间半宽为 0.15,按均匀分布处理:10.5/3.9u3.2.2 温湿度校验箱温度波动引入的标准不确定度 ,用 B 类标准不确定度评定。按2u照 JJG205机
5、械式温湿度计中要求,温湿度检定箱允许温度波动度为0.2,则不确定度区间半宽为 0.2,按均匀度分布计算:1.03/.2u3.2.3 露点仪温度分辨率、重复性引入的标准不确定度 。由经验可知,当示值稳定后,3u露点仪温度重复性引入的不确定度小,可忽略不计。露点仪中温度的分辨率为 0.1,用B 类标准不确定度评定,按均匀分布计算:;06./1.3u3.2.4 露点仪温度偏差引入的温度扩展不确定度 ,用 B 类不确定度评定,温度的扩展1du不确定度为 0.2, =2,按正态分布计算:k;1d0.2/.1u3.3 合成标准不确定度计算以上各项标准不确定度分量是互不相关的,所以合成标准不确定度为 222
6、131dcuucu= 2222 31du=0.24、湿度示值误差校准结果的不确定度评定4.1 被校温湿度计引入的湿度不确定度 。u4.1.1 被校温湿度计读数分辨力(估读)引入的不确定度 ,用 B 类标准不确定度评定,1u机械式温湿度计分度值为 2%RH,读数估算值为其分度值的 1/4,即 0.5%RH,不确定度区间半宽为 0.25%RH,按均匀度分布计算:%RH;10.25/3.14u4.1.2 被校温湿度计示值重复性引入的标准不确定度 ,用 A 类标准不确定度评定。以2u60%RH 为例,在重复条件下进行 10 次测量,所得数据为序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10湿度/60%R
7、H 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5 60.5用贝塞尔公式计算得单次试验标准差为:%RH20s由于实际测量以 2 次测量平均值为测量结果,所以%RH22/u4.1.3 被校温湿度计湿度滞后性引入的标准不确定度 。3u由于机械式温湿度计的湿度读数存在滞后性,在示值稳定后 2h 读取数据,温湿度滞后影响较小,故忽略。4.2 温湿度校准装置引入的湿度不确定度 。4.2.1 温湿度校验箱温湿度不均匀引入标准不确定度 ,用 B 类标准不确定度评定。1u按照 JJG205机械式温湿度计中要求,温湿度检定箱允许湿度均匀性为 1.0%RH(20时)。则不
8、确定度区间半宽为 0.5%RH,按均匀分布处理:%RH29.03/5.1u4.2.2 温湿度校验箱温湿度波动引入的标准不确定度 ,用 B 类标准不确定度评定。u按照 JJG205机械式温湿度计中要求,温湿度检定箱允许湿度波动度为0.8%RH(20时) ,则不确定度区间半宽为 0.8%RH,按均匀分布计算:%RH;48.03/.2u4.2.3 露点仪湿度分辨率、重复性引入的标准不确定度 。由经验可知,当示值稳定3u后,露点仪湿度重复性引入的不确定度小,可忽略不计。露点仪中湿度的分辨率为 0.1,用 B 类标准不确定度评定,按均匀分布计算:;B3=0.1/.6u4.2.4 露点仪湿度偏差引入的湿度
9、扩展不确定度 ,用 B 类不确定度评定,湿度的扩展2ud不确定度为 1.0, =2,按正态分布计算:k%RH5.0/.12其中上级计量机构给出的湿度扩展不确定度中包含了露点分辨率和露点重复性对相对湿度造成的影响,故不再重复计算。4.3 合成标准不确定度计算以上各项标准不确定度分量是互不相关的,所以合成标准不确定度为 222456+dcuuccu= 222121B3+du=0.76%RH;5 、扩展不确定度的评定取 =2,则其扩展不确定度 :kU=0.22=0.4tcku=0.762=1.5%RHh6 、不确定度的评定与表示当温度为 20,湿度为 60%RH 时的不确定度为:温度:U =0.4 ;k =2湿度:U =1.5%RH;k =2