(宿遷市計(jì)量測(cè)試所 江蘇 宿遷 223800)

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探討機(jī)械式溫濕度計(jì)計(jì)量結(jié)果的不確定度評(píng)定方法

申圳

(宿遷市計(jì)量測(cè)試所江蘇宿遷223800)

一、概述

溫濕度計(jì)是用于監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度、濕度的一種計(jì)量器具，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工、電子、氣象等各行業(yè)，以監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房、倉(cāng)庫(kù)、廠房等室內(nèi)外的溫、濕度。

二、數(shù)學(xué)模型

1.濕度：△H=H-HB

式中：H：被檢器相對(duì)濕度示值；HB：標(biāo)準(zhǔn)器相對(duì)濕度示值。

2.溫度：△T=T-Tb-d1

式中：T：被檢器溫度相對(duì)示值；Tb：標(biāo)準(zhǔn)器溫度相對(duì)示值；d1標(biāo)準(zhǔn)器溫度修正值(修正值為0，可以忽略)。

三、濕度輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

1.濕度標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H)由四個(gè)不確定度分項(xiàng)構(gòu)成

(1)測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u(H1)

取一只溫濕度計(jì)放入溫濕度檢定箱內(nèi)，當(dāng)檢定箱的相對(duì)濕度穩(wěn)定在80%時(shí)，測(cè)量精密露點(diǎn)儀和被檢溫濕度計(jì)的顯示值。在相同的條件下重復(fù)測(cè)量10次，得到結(jié)果如下：

測(cè)量次數(shù)12345678910測(cè)量結(jié)果(單位：%RH)80．180．280．179．979．879．980．179．980．180．2

則由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u(H1)=0.14%RH

(2)被檢濕度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H2)，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。

(3)濕場(chǎng)均勻度引入的不確定度u(H3)的評(píng)定，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。

2.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

(1)標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總于表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u(H1)0．14%RH被檢濕度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H2)0．29%RH濕場(chǎng)均勻度引入的不確定度u(H3)0．58%RH精密露點(diǎn)儀的示值誤差引入的不確定度u(H4)0．59%RH

(2)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

各輸入量間獨(dú)立不相關(guān)，則合成不確定度為

3.擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

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

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

四、度輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

1.溫度標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H)由四個(gè)不確定度分項(xiàng)構(gòu)成

(1)測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u(T1)

取一只溫濕度計(jì)放入溫濕度檢定箱內(nèi)，當(dāng)檢定箱的溫度穩(wěn)定在20℃時(shí)，測(cè)量精密露點(diǎn)儀和被檢溫濕度計(jì)的顯示值。在相同的條件下重復(fù)測(cè)量10次，得到結(jié)果如下：

測(cè)量次數(shù)12345678910測(cè)量結(jié)果(單位：℃)20．120．020．020．020．020．220．120．019．920．0

則由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u(T1)=0.08%℃

(2)被檢溫濕度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(T2)，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。

(3)溫場(chǎng)均勻度引入的不確定度u(T3)的評(píng)定，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。

(4)由精密露點(diǎn)儀的示值誤差引入的不確定度u(T4)

2.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

(1)標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總于表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u(T1)0．08℃被檢濕度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(T2)0．29℃溫場(chǎng)均勻度引入的不確定度u(T3)0．17℃精密露點(diǎn)儀的示值誤差引入的不確定度u(T4)0．06℃

(2)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

各輸入量間獨(dú)立不相關(guān)，則合成不確定度為

3.擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

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

所以，機(jī)械式溫濕度計(jì)檢定裝置的溫度擴(kuò)展不確定度為U=0.70℃(k=2)。

五、結(jié)束語

不確定度評(píng)定是計(jì)量檢定或校準(zhǔn)工作中必須掌握的一項(xiàng)知識(shí)，本文通過對(duì)機(jī)械式溫濕度計(jì)測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定，闡述了不確定度評(píng)定的過程中，首先必須熟悉測(cè)量過程和列出數(shù)學(xué)模型；其次根據(jù)數(shù)學(xué)模型對(duì)各個(gè)主要分量分別進(jìn)行不確定度分量的評(píng)定，評(píng)定過程中盡量做到準(zhǔn)確、全面、不重復(fù)；最后給出擴(kuò)展不確定度的評(píng)定報(bào)告。

申圳(1985)，男，漢族，江蘇宿遷，計(jì)量檢定員，助理工程師，本科學(xué)歷，宿遷市計(jì)量測(cè)試所。