数字温湿度计校准规范.docx

地方计量技术规范JJF（黔）43-2020数字温湿度计校准规范CaIibrationSpecificationofDigitalThermo-hygrometers2021-01-21 实施2020-10-21发布JJF （黔）432020数字温湿度计校准规范CaIibrationSpecificationofDigitalThermo-hygrometers归口单位：市场监督管理局主要起草单位：计量测试院机械电子产品质量检验检测院参加起草单位：贵州新长征实业发展有限责任公司大气探测技术与保障中心本规范委托计量测试院负责解释本规范主要起草人：倪雪飞（计量测试院）王宁（计量测试院）肖小庭（计量测试院）陈静（机械电子产品质量检验检测院）参加起草人：凌政培（贵州新长征实业发展有限责任公司）杨震（大气探测技术与保障中心）目录引言IV1范围12引用文件13术语和计量单位14概述15计量特性25.1 温度示值误差25.2 相对湿度示值误差25.3 温度回差/相对湿滞误差25.4 重复性25.5 条件26.1 环境条件26.2 测量标准及其他设备37校准项目和校准方法47.1 校准项目47.2 校准方法48校准结果表达68.1 校准记录68.2 校准结果的处理6附录A温度示值误差测量结果的不确定度评定示例8附录B相对湿度示值误差测量结果的不确定度评定示例12附录C校准原始记录格式16附录D校准证书内页格式18引言本规范依据JJF1001-2011通用计量术语及定义、JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示和JJFlO71-2010国家计量校准规范编写规则进行编制。数字温湿度计校准规范1范围本规范适用于测量范围为（5-50）、（3095）%RH的工作级数字温湿度计（以下简称温湿度计）的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJG205-2005机械式温湿度计检定规程JJF1012-2007湿度与水分计量名词术语及定义JJF1076-2001湿度传感器校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位下列术语和定义适用于本规范。3.1温度回差temperaturehysterisiserror同一校准点正反行程的温度差值。3.2湿度回差humidityhysterisiserror同一校准点正反行程的湿度差值。3.3露点温度dew-pointtemperature在等压的条件下将气体冷却，当气体中的水蒸气冷凝成水并达到相平衡状态时的气体温度。3.4湿滞humidityhysteresis湿敏元件、湿度传感器（变送器）以及湿度计在升湿过程中心响应曲线和降湿过程的响应曲线在同湿度下的最大不重合程度。4概述温湿度计主要由感温元件、湿敏元件、测量电路和显示部分组成，其原理是利用温湿度敏感元件随温度、湿度的变化而产生不同电量特性，经过信号处理，以数字形式直接显示出温度值和相对湿度值的仪器。温湿度计工作原理如图1所示。图1温湿度计工作原理图5计量特性5.1 温度示值误差温度示值误差：±2.0oCo5.2相对湿度示值误差5.2.1相对湿度示值误差：±5%（相对湿度在40%70%,20时）。5. 2.2相对湿度示值误差：±7%（相对湿度在40%以下或70%以上，20时）。5.3温度回差/相对湿滞误差5.3.1温度回差：±0.5o5.3.2相对湿滞误差：±3%。5.4重复性5.4.1温度重复性:0.5o5.4.2相对湿度重复性：2%o注：以上技术指标不用于合格性判定，仅供参考。6校准条件6.1环境条件6.1.1环境温度：（1525）oC06.1.2相对湿度：85%o6.2测量标准及其他设备6. 2.1标准器校准数字温湿度计的标准器可选用以下两种设备之一:a）精密露点仪精密露点仪技术指标见表1。表1精密露点仪技术指标项目测量范围最大允许误差温度(5-50)eC±0.1露点温度(-20-+40)±0.2相对湿度(1095)%,20时±1.0%b）数字式干湿表数字式干湿表技术指标见表2o表2数字式干湿表技术指标项目测量范围最大允许误差温度(550)±0.1相对湿度(10-95)%,20时±2.0%6.2.2其他设备温湿度试验箱应具有自动调温调湿功能，配有开门和大面积透明观察窗，技术指标见表3。表3温湿度试验箱技术指标项目技术指标温度范围(5-50)温度均匀度0.3温度波动度±0.2相对湿度范围(3095)%(20时)相对湿度均匀度1.0%(20C时)相对湿度波动度+0.8%(20时)7校准项目和校准方法7.1校准项目校准项目一览表见表4。表4校准项目一览表序号校准项目1温度示值误差2相对湿度示值误差3温度回差/相对湿滞误差4重复性7. 2校准方法7. 2.1校准前准备7. 2.1.1外观检查7. 2.1.1.1温湿度计的名称、型号规格、测量范围、制造厂名或商标、出厂编号等应有明确的标记。7. 2.1.1.2温湿度计外露部件（端钮、面板等）不应松动、破损；数字指示面板不应有影响读数的缺陷。7. 2.1.1.3外接传感器引线应接触良好。7. 2.1.1.4温湿度计显示值应清晰、无叠字、亮度均匀，不应有不亮、缺笔划等现象；数字显示不应出现间隔跳动的现象；小数点、极性和过载的状态应显示正确。7. 2.1.2设备安装将标准器探头置于温湿度试验箱工作室的中心位置，被校温湿度计置于试验箱工作室的有效空间内，放置的方式与数量应不影响箱内空气循环。试验箱的工作室应保证气密性，且不应放置潮湿或强吸湿性材料。7. 2.2温度示值误差的校准温度校准点为：15°C、20°C、30°C。试验箱的温度达到设定值后,应稳定30min开始读数，先读标准器，再读被校温湿度计，间隔5min后重复读数一次。取两次读数的算术平均值作为标准器的温度示值和被校温湿度计的温度示值。被校温湿度计的温度示值误差按公式（1）计算。=T-Tb（1）式中：7被校温湿度计的温度示值误差，;T一一被校温湿度计的温度示值，；TB标准器的温度示值，o7.2.3相对湿度示值误差的校准按照从低湿到高湿的顺序进行校准，校准点依次为：40%、60%、80%、90%o试验箱的温度设定为20。达到设定值后，应稳定30min开始读数，先读标准器，再读被校温湿度计，间隔5min后重复读数一次。取两次读数的算术平均值作为标准器的相对湿度示值和被校温湿度计的相对湿度示值。被校温湿度计的相对湿度示值误差按公式（2）计算。XH=H-HB（2）式中：，一一被校温湿度计的相对湿度示值误差，%;H一一被校温湿度计的相对湿度示值，；H8标准器的相对湿度示值，%o7.2.4温度回差/相对湿滞误差的校准7.2.4.1温度回差的校准依次按照：15、20、30、20、15的顺序进行温度回差校准。在同一校准点上正、反行程温度示值的差值，即为温度回差。7.2.4.2相对湿滞误差的校准在20下，依次按照：40%、60%、80%、90%、80%、60%、40%的顺序进行相对湿滞误差校准。在同一校准点上正、反行程相对湿度示值的差值，即为相对湿滞误差。7.2.5重复性的校准7.2.5.1温度重复性的校准依次按照：15、20°C、30°C的顺序进行温度重复性校准，每个温度点连续重复测量3次。计算出在各校准点上3次测量示值之间的最大差值，即为温度重复性。7. 2.5.2相对湿度重复性的校准依次按照：40%、60%、80%、90%的顺序进行相对湿度重复性校准。每个湿度点连续重复测量3次。计算出在各校准点上3次测量示值之间的最大差值，即为相对湿度重复性。8校准结果表达8. 1校准记录校准记录格式参见附录C。9. 2校准结果的处理校准证书内页格式参见附录D。校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下信息：a）标题，“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；e）客户的名称和地址；f）被校对象的描述和明确标识；g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h）如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；D校准所依据的技术规范的标识，包括名称和代号；j）校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述；1）校准结果及测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o）校准结果仅对被校对象有效的声明；P）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。9复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议复校时间间隔不超过12个月。附录A温度示值误差测量结果的不确定度评定示例A.1评定依据JJF(黔)43-2020数字温湿度计。A.2测量条件A.2.1环境条件温度：21.0;相对湿度：75%0A.2.2测量标准精密露点仪：测量范围为(-35-85),最大允许误差为±0.1°C。A.2.3被校对象数字温湿度计：测量范围为(550),最大允许误差为±2.0°C。A.3校准方法将精密露点仪探头置于温湿度试验箱工作室的中心位置，被校数字温湿度计置于试验箱工作室的有效空间内。对温湿度试验箱进行温度设定开启运行。试验箱的温度达到设定值后，应再稳定30min后开始读数，每间隔5min重复读数一次，取两次读数的算术平均值作为精密露点仪和被校数字温湿度计的温度示值。A.4测量模型依据测量方法，测量模型如公式(A.1)。/ST=T-Tb(.1)式中：T一被校数字温湿度计的温度示值误差，；T被校数字温湿度计的温度示值，°C；Tii精密露点仪的温度示值，A.5测量不确定度来源由测量模型可知，不确定度来源主要有：被校温湿度计测量重复性引入的标准不确定度；标准器引入的标准不确定度，包括精密露点仪准确度引入的标准不确定度劭81、温湿度试验箱的温场不均匀性引入的标准不确定度的82和温湿度试验箱的温度波动度引入的标准不确定度劭83。A.6各输入量引入的标准不确定度评定A.6.1被校温湿度计测量重复性引入的标准不确定度IIT测量重复性引入的不确定度,采用A类方法进行评定。选取校准点温度20,重复测量10次，测量数据见表A.1。表A.1测量数据测量次数12345678910测量结果/19.920.220.020.220.320.619.920.320.420.5用贝塞尔公式计算其单次实验标准差:实际测量时以2次测量平均值作为最终结果，取平均值标准差作为测量重复性引入的标准不确定度，则：u=0.169A.6.2标准器引入的标准不确定度小8A.6.2.1精密露点仪准确度引入的标准不确定度精密露点仪的温度测量最大允许误差为±0.1C,即半宽为0.1C,按均匀分布处理，取k=5,则：0.1-UTBl=W0.0577A.6.2.2温湿度试验箱的温场不均匀性引入的标准不确定度阳B2温湿度试验箱的温场不均匀性为03,按均匀分布处理，取k=5,贝J:0.3Utb2=J=017°CA.6.2.3温湿度试验箱的温度波动度引入的标准不确定度小83在校准过程中，温湿度试验箱的温度波动度为±0.2,即半宽为0.2°C,按均匀分布处理，取k=5,则：a0.2%B3=r而二°i6°cA.6.2.4标准不确定度的8的合成温度测量时，标准不确定度的81、标准不确定度“TB2和标准不确定度T83互不相美,则:utb=yul2÷utb22+utb32=0.05772÷0.172+0.1162=0.214XTA.7灵敏系数OAr=1TA. 8标准不确定度分量汇总表标准不确定度分量汇总表见表A.2o表A.2标准不确定度分量汇总表标准不确定度符号不确定度来源灵敏系数标准不确定度uT被校温湿度计的测量重复性10.169uTB标准器引入的不确定度-10.214uTBl精密露点仪准确度0.0577uTB2温湿度试验箱温度不均匀性0.17uTB3温湿度试验箱温度波动度0.116A.9合成标准不确定度各输入量间标准不确定度近似不相关，则其合成标准不确定度为:uc=yJc12u2+c22utb2=0.1692+0.2142=0.28A. 10扩展不确定度取包含因子2=2,温度示值误差测量结果的扩展不确定度为：U=k×uc=0.56附录B相对湿度示值误差测量结果的不确定度评定示例B. 1评定依据JJF（黔）43-2020数字温湿度计。C. 2测量条件D. 2.1环境条件温度：21.0;相对湿度：75%0E. 2.2测量标准精密露点仪：测量范围为（1095）%,最大允许误差为±1.0%。F. 2.3被校对象数字温湿度计：测量范围为（3095）%；最大允许误差为±5%（相对湿度在40%70%,20时），士7%（相对湿度在40%以下或70%以上，20时）。G. 3校准方法将精密露点仪探头置于温湿度试验箱工作室的中心位置，被校数字温湿度计置于试验箱工作室的有效空间内。对温湿度试验箱的进行温湿度设定，开启运行。试验箱的温湿度达到设定值后，应稳定30min后开始读数，每间隔5min重复读数一次，取两次读数的算术平均值作为精密露点仪和被校数字温湿度计的湿度示值。H. 4测量模型依据测量方法，测量模型如公式（B.1）。1.H=H-Hb（B.1）式中：一一被校数字温湿度计的相对湿度示值误差，%；H被校数字温湿度计的相对湿度的显示值，%;Tb一一精密露点仪的相对湿度标准值，；B.5测量不确定度来源由测量模型可知，不确定度来源主要有:被校温湿度计测量重复性引入的标准不确定度血;一标准器引入的标准不确定度物B,包括精密露点仪准确度引入的标准不确定度蜘Bl、温湿度试验箱的湿度场不均匀性引入的标准不确定度奶82和和温湿度试验箱的湿度波动度引入的标准不确定度IZHB3。B.6各输入量引入的标准不确定度评定B.6.1被校数字温湿度计的测量重复性引入的标准不确定度即测量重复性引入的不确定度,采用A类方法进行评定。选取校准点相对湿度60%,重复测量10次，测量数据见表B.1。表B.1测量数据测量次数12345678910测量结果/%61616261616161616162用贝塞尔公式计算其单次实验标准差:JL1(Xi-x)2nT=°42%实际测量时以2次测量平均值作为最终结果，取平均值标准差作为测量重复性引入的标准不确定度，则:Uh=0.297%B.6.2标准器引入的标准不确定度明8B.6.2.1精密露点仪准确度引入的标准不确定度助Bl精密露点仪的相对湿度测量最大允许误差为±1.0%，即半宽为1.0%,按均匀分布处理，取k=V3,则:1.0%hbi=0577%B.6.2.2温湿度试验箱的湿度场不均匀性引入的标准不确定度“B?温湿度箱的湿度场在20°C时不均匀性为1.0%,按均匀分布处理，取k=l贝J:1.0uHB2=0577%B.6.2.3温湿度试验箱的湿度波动度引入的标准不确定度物83在校准过程中，温湿度试验箱的湿度波动度为±0.8%,即半宽为0.8%,按均匀分布处理，取k=5,则:uHB3a 0.8=0.462%B.6.2.4标准不确定度IZHB的合成相对湿度测量时，标准不确定度加81、标准不确定度HB3和标准不确定度如B3互不相关，则:uhb=uhfi2+uhb22+uhb32=0.5772+0.5772+0.4622=0.94%B.7灵敏系数XHXHCI=前=1Q=加B.8标准不确定度分量汇总表相对湿度校准的不确定度分量汇总表见表B.2o表B.2相对湿度校准的不确定度分量汇总表标准不确定度符号不确定度来源灵敏系数标准不确定度UH被校温湿度计的测量重复性10.297%uHB标准器引入的不确定度-10.94%uHBl精密露点仪准确度0.577%uHB2温湿度箱湿度不均匀性0.577%MHB3温湿度试验箱湿度波动度0.232%B.9合成标准不确定度2uh2 + c22uhb2 = 0.2972 + 0.942 = 0.99%各输入量间标准不确定度近似不相关，则其合成标准不确定度为:uc=B.10扩展不确定度取包含因子k=2,相对湿度示值误差测量结果的扩展不确定度为:U=k×uc=2%附录C校准原始记录格式第页共页委托单位：原始记录编号：委托单位地址：校准依据：仪器名称：型号规格：出厂编号：制造单位：仪器状况：校准地点：环境温度：相对湿度：%校准用主要计量标准器具名称型号规格不确定度或准确度等级或最大允许误差出厂编号证书编号有效期一、外观检查及温度、相对湿度示值误差外观检查：标准器温度示值(0C)被检温度示值(C)温度示值误差CO不确定度CC)A=2标准器相对湿度示值(%)(20C时)被检相对湿度示值(%)相对湿度示值误差(%)不确定度(%)A=2校准员:核验员:日期:二、温度同差及温度重复性校准点(1C)正行程(V)反行程(IC)温度回差(4C)测量值(*C)重复性(C)三、相对湿滞误差及相对湿度重复性校准点(%)正行程(%)反行程(%)相对湿滞误差(%)测量值(%)重显性(%)附录D校准证书内页格式证书编号XXXXXX-XXXX校准机构授权说明：校准环境条件及地点：温度地点相对湿度%其它校准所依据的技术文件(代号、名称)：校准所使用的主要测量标准：名称测量范围不确定度/准确度等级证书编号证书有效期至(YYYY-MM-DD)第X页共X页证书编号XXXXXX-XXXX校准结果外观项目标准器示值被校仪器示值示值误差温度回差/相对湿滞误差重复性温度(eC)相对湿度（%）（20C时）说明：根据客户要求和校准文件的规定，通常情况下年校准一次。声明：1 .仅对加盖“XXXXX校准专用章”的完整证书负责。2 .本证书的校准结果仅对本次所校准的计量器具有效。