探討機械式溫濕度計計量結果的不確定度評定方法

(宿遷市計量測試所 江蘇 宿遷 223800)

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探討機械式溫濕度計計量結果的不確定度評定方法

申圳

(宿遷市計量測試所江蘇宿遷223800)

一、概述

溫濕度計是用于監測環境溫度、濕度的一種計量器具，廣泛應用于醫藥、食品、化工、電子、氣象等各行業，以監測實驗室、機房、倉庫、廠房等室內外的溫、濕度。

二、數學模型

1.濕度：△H=H-HB

式中：H：被檢器相對濕度示值；HB：標準器相對濕度示值。

2.溫度：△T=T-Tb-d1

式中：T：被檢器溫度相對示值；Tb：標準器溫度相對示值；d1標準器溫度修正值(修正值為0，可以忽略)。

三、濕度輸入量的標準不確定度評定

1.濕度標準不確定度u(H)由四個不確定度分項構成

(1)測量重復性引入的不確定度u(H1)

取一只溫濕度計放入溫濕度檢定箱內，當檢定箱的相對濕度穩定在80%時，測量精密露點儀和被檢溫濕度計的顯示值。在相同的條件下重復測量10次，得到結果如下：

測量次數12345678910測量結果(單位：%RH)80．180．280．179．979．879．980．179．980．180．2

則由測量重復性引入的不確定度u(H1)=0.14%RH

(2)被檢濕度計的示值估讀引入的標準不確定度u(H2)，用B類標準不確定度評定。

(3)濕場均勻度引入的不確定度u(H3)的評定，用B類標準不確定度評定。

2.合成標準不確定度的評定

(1)標準不確定度匯總于表

標準不確定度分量來源標準不確定度測量重復性引入的不確定度u(H1)0．14%RH被檢濕度計的示值估讀引入的標準不確定度u(H2)0．29%RH濕場均勻度引入的不確定度u(H3)0．58%RH精密露點儀的示值誤差引入的不確定度u(H4)0．59%RH

(2)合成標準不確定度的計算

各輸入量間獨立不相關，則合成不確定度為

3.擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，則相對擴展不確定度U=k×u(H)=2×0.89%RH=1.8%RH

所以，機械式溫濕度計檢定裝置的濕度擴展不確定度為U=1.8%RH(k=2)。

四、度輸入量的標準不確定度評定

1.溫度標準不確定度u(H)由四個不確定度分項構成

(1)測量重復性引入的不確定度u(T1)

取一只溫濕度計放入溫濕度檢定箱內，當檢定箱的溫度穩定在20℃時，測量精密露點儀和被檢溫濕度計的顯示值。在相同的條件下重復測量10次，得到結果如下：

測量次數12345678910測量結果(單位：℃)20．120．020．020．020．020．220．120．019．920．0

則由測量重復性引入的不確定度u(T1)=0.08%℃

(2)被檢溫濕度計的示值估讀引入的標準不確定度u(T2)，用B類標準不確定度評定。

(3)溫場均勻度引入的不確定度u(T3)的評定，用B類標準不確定度評定。

(4)由精密露點儀的示值誤差引入的不確定度u(T4)

2.合成標準不確定度的評定

(1)標準不確定度匯總于表

標準不確定度分量來源標準不確定度測量重復性引入的不確定度u(T1)0．08℃被檢濕度計的示值估讀引入的標準不確定度u(T2)0．29℃溫場均勻度引入的不確定度u(T3)0．17℃精密露點儀的示值誤差引入的不確定度u(T4)0．06℃

(2)合成標準不確定度的計算

各輸入量間獨立不相關，則合成不確定度為

3.擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，則相對擴展不確定度U=k×u(H)=2×0.35℃=0.70℃

所以，機械式溫濕度計檢定裝置的溫度擴展不確定度為U=0.70℃(k=2)。

五、結束語

不確定度評定是計量檢定或校準工作中必須掌握的一項知識，本文通過對機械式溫濕度計測量結果的不確定度評定，闡述了不確定度評定的過程中，首先必須熟悉測量過程和列出數學模型；其次根據數學模型對各個主要分量分別進行不確定度分量的評定，評定過程中盡量做到準確、全面、不重復；最后給出擴展不確定度的評定報告。

申圳(1985)，男，漢族，江蘇宿遷，計量檢定員，助理工程師，本科學歷，宿遷市計量測試所。