摘 要：在生活與生產(chǎn)過程中，環(huán)境的溫度和濕度對人類活動起到很大的影響作用。溫濕度表就是溫濕度監(jiān)測的直接手段。通過在國家規(guī)定或允許的有關(guān)計量部門進行檢定或校準，來確定溫濕度表的準確性和有效性。而有效的做出不確定度分析和評定，對溫濕度表讀出更真實的值具有很重要的意義。

關(guān)鍵詞：溫濕度表；檢定或校準；不確定度評定

0.引言

在生活與生產(chǎn)過程中，環(huán)境的溫度和濕度對人類活動起到很大的影響作用。溫濕度不宜過高或過低。濕度過高，人體散熱就比較困難，濕度過低，空寂看著，人的呼吸道會干澀難受；溫濕度的過高或過低，對農(nóng)業(yè)及工業(yè)生產(chǎn)帶來很大程度的影響。所以溫濕度監(jiān)測變得尤為重要。溫濕度表就是溫濕度監(jiān)測的直接手段。但是怎樣能確定溫濕度表能準確的反應實際溫濕度值呢？只有通過在國家規(guī)定或允許的有關(guān)計量部門進行檢定或校準，來確定儀表的準確性和有效性。

有關(guān)計量部門對儀器的檢定或校準過程中，不可避免的會帶來不確定度。不確定度的含義是指由于測量誤差的存在，對被測量值的不能肯定的程度。反過來，也表明該結(jié)果的可信賴程度。它是測量結(jié)果質(zhì)量的指標。不確定度越小，所述結(jié)果與被測量的真值愈接近，質(zhì)量越高，水平越高，其使用價值越高；不確定度越大，測量結(jié)果的質(zhì)量越低，水平越低，其使用價值也越低。有效的做出不確定度分析和評定，對溫濕度表讀出更真實的值具有很重要的意義。

1.溫濕度表的不確定度分析

1.1標準器及其主要計量特性應滿足規(guī)程要求露點溫度量程：（-35 ～ +85）℃，相對濕度量程：（1.5%-100%）RH，露點準確度：±0 .1℃，相對濕度：±l.0%RH。

1.2被測對象及其主要性能：機械式溫濕度計， 測量范圍為：5℃～50℃、40%RH～90%RH，最大允許誤差為溫度：？2℃；濕度：±5%RH（40%RH～70%RH）、±7%RH（40%RH以下或70%RH以上）。

2 數(shù)學模型

ΔT = T- Ts

= T - （TB + d1 ）

= T- TB - d1 （1）

ΔH = H-Hs

= H - （HB + d2 ）

= H - HB- d2 （2）

式中： ΔT ---- 被測儀器溫度示值誤差（℃）；

ΔH ---- 被測儀器濕度示值誤差（%RH）。

T ---- 被測儀器溫度讀數(shù)（℃）；

Ts ---- 被測儀器位置的實際溫度（℃）；

TB ---- 標準器溫度讀數(shù)（℃）；

H ---- 被測儀器相對濕度讀數(shù)（%RH）；

Hs ---- 被測儀器位置處的實際相對濕度；

d1 ---- 標準器的溫度修正值（℃）；

HB ---- 標準器相對濕度讀數(shù)（%RH）；

D2 ---- 標準器的相對濕度修正值（%RH）。

3 靈敏度系數(shù)

3.1 溫度示值誤差的靈敏度系數(shù)

c1 = ΔT / T = 1

c2 = ΔT / TB = -1

c3 = ΔT / d1 = -1

3.2 相對濕度示值誤差的靈敏度系數(shù)

c1 = ΔH / H = 1

c2 = ΔH / Hs = -1

4標準不確定度評定

4.1 溫度示值誤差的標準不確定度評定

4.1.1 輸入量T的標準不確定度評定

該項不確定度主要來源于由試驗箱的溫度不穩(wěn)定性、被測儀器的溫度讀數(shù)誤差等引起的測量結(jié)果的不重復性。通過多次重復測量，采用A類評定方式來求得該分項。

取一臺溫濕度計，在15℃、20℃、30℃點上在相同條件下重復測量10次，共得到3組測量數(shù)據(jù)，按式（3）計算單次實驗標準偏差

合并樣本標準偏差：

實際只測量1次，于是 u （ T ） =

4.1.2 輸入量d1的標準不確定度評定

該項不確定度是由于標準器的使用而引入的。根據(jù)規(guī)范標準器的最大允許誤差應滿足±0.1℃，滿足均勻分布，于是：

u （d1） = 0.1℃ /

4.1.3 輸入量TB的標準不確定度評定

該項不確定度來源于試驗箱的溫場不均勻性以及標準器的讀數(shù)誤差，由于后者的影響遠小于前者，可忽略。

根據(jù)本測量方法，在測量時標準器放置在試驗箱工作室的中心位置，而被測儀器則放置在試驗箱工作室的任意位置，這兩點間因試驗箱的溫場不均勻性而存在溫差，因此以標準器探頭處的溫度替代被測儀器處的溫度就引入了不確定度。

根據(jù)規(guī)范，溫濕度箱的溫場均勻性為0.3℃，為均勻分布，于是：

u （TB ） = 0.3 /

4.2 濕度示值誤差的標準不確定度評定

4.2.1 輸入量H的標準不確定度評定

該項不確定度主要來源于由試驗箱的濕度不穩(wěn)定性、被測儀器的濕度讀數(shù)誤差等引起的測量結(jié)果的不重復性。通過多次重復測量，采用A類評定方式來求得該分項。

取三臺溫濕度計，在20℃時40%RH、60%RH、80%RH點上在相同條件下重復測量10次，共得到3組測量數(shù)據(jù)，按式（4）計算單次實驗標準偏差

合并樣本標準偏差：

實際只測量1次，于是 u （H ） =

4.2.2 輸入量d2的標準不確定度評定

該項不確定度是由于標準器的使用而引入的。根據(jù)規(guī)范標準器的最大允許誤差應滿足±1%RH，滿足均勻分布，于是：

u （d2） = 1%RH /

5合成標準不確定度

5.1 溫度的合成標準不確定度

溫度合成標準不確定度的計算

各輸入量彼此獨立不相關(guān)，所以溫度合成標準不確定度可按下式計算：

5.2 濕度的合成標準不確定度

溫度合成標準不確定度的計算

各輸入量彼此獨立不相關(guān)，所以溫度合成標準不確定度可按下式計算：

6 擴展不確定度的評定

6.1 溫度擴展不確定度的評定

U = k ×uc（ΔT ）

6.2 濕度擴展不確定度的評定

U = k× uc（ΔH ）

7.總結(jié)語

有效的做出不確定度分析和評定，有助于更準確的了解溫濕度表所給數(shù)據(jù)的真實性。有助于相關(guān)環(huán)境更精密的改良和控制。隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步，計量的作用和意義已日益明顯。眾所周知，科學技術(shù)是人類生存和發(fā)展的一個重要基礎(chǔ)。沒有科學技術(shù)，便不可能有人類的今天。

參考文獻：

[1]國家檢定規(guī)程JJG205-2005《機械式溫濕度計》

[2]國家技術(shù)規(guī)范JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》

[3]國家技術(shù)規(guī)范JJF1033-2016《計量標準考核規(guī)范》

作者簡介：

李桃，女，云南大理人，本科，主要從事計量測試溫度及濕度方面的研究.