環(huán)境試驗(yàn)箱溫濕度檢測(cè)結(jié)果評(píng)定

在檢測(cè)和校準(zhǔn)中，測(cè)量結(jié)果與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)儀器的測(cè)量不確定度密切相關(guān)。評(píng)定計(jì)量特性應(yīng)能滿足被測(cè)量參數(shù)的技術(shù)要求，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量不確定度滿足預(yù)期指標(biāo)，這項(xiàng)活動(dòng)可以說始終貫穿計(jì)量工作每個(gè)環(huán)節(jié)。

高低溫恒濕、交變濕熱環(huán)境試驗(yàn)箱溫濕度工作范圍通常在(-60—125)℃以內(nèi)和(20-100)%RH的區(qū)間內(nèi)，智能化控制技術(shù)的運(yùn)用使得環(huán)境試驗(yàn)箱性能不斷提高，對(duì)檢測(cè)技術(shù)的測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度要求較高，實(shí)際檢測(cè)工作中比較常見的手段是運(yùn)用多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集器，采用四線制鉑電阻溫度計(jì)作為溫度測(cè)量傳感器和干濕球溫差測(cè)量方法計(jì)量溫濕度量。溫度的測(cè)量準(zhǔn)確度，方便實(shí)現(xiàn)，而濕度的測(cè)量往往依賴溫度的測(cè)量和查表計(jì)算，影響因數(shù)稍多，數(shù)據(jù)處理量大。有必要對(duì)濕度量測(cè)量結(jié)果不確定度進(jìn)行預(yù)期評(píng)定。

一、技術(shù)要求

及檢測(cè)和校準(zhǔn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫濕度試驗(yàn)的溫度容差通常為120℃，濕度容差為13%，相應(yīng)的試驗(yàn)點(diǎn)見表1溫度測(cè)量系統(tǒng)的擴(kuò)展不確定度(k=2)要求小于0.40℃；濕度測(cè)量系統(tǒng)的擴(kuò)展不確定度(k=2)應(yīng)不大于被測(cè)濕度容差的1/3，所以該項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)通常為1%RH。國(guó)家計(jì)量技術(shù)校準(zhǔn)規(guī)范對(duì)相對(duì)濕度的校準(zhǔn)方法依據(jù)August Apzohn方程，采用干濕球溫度計(jì)所測(cè)量的溫度差查表法獲得，計(jì)算式涵蓋Goffrat-tch飽和水汽壓公式。

二、鉑電阻溫度傳感器

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為符合IEC 60751規(guī)定的等級(jí)A級(jí)的鉑電阻溫度計(jì)。按照新的國(guó)家檢定規(guī)程對(duì)A級(jí)的要求，在溫度范圍(-60}0~125)℃內(nèi)的允差值在1(0.35}0.15}0.40)℃以內(nèi)[00。采用干濕球溫度計(jì)組成的相對(duì)濕度測(cè)量系統(tǒng)為達(dá)到上述1%RH指標(biāo)的要求，其溫度測(cè)量結(jié)果的不確定度要求比較高。

三、相對(duì)濕度測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

1、標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

根據(jù)測(cè)量模型，儀器的測(cè)量不確定度主要是對(duì)測(cè)量裝置、方法和環(huán)境影響量引入的不確定度按照不確定度B類評(píng)定，按照均勻分布考慮，未涵蓋不確定度。

A類評(píng)定。

(1)干球溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，先以A級(jí)鉑電阻允許誤差限為例，評(píng)定引入的不確定度的大小，下同，見表20。

(2)濕球溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uZ與干球溫度計(jì)基本一致。干濕球溫度計(jì)存在相關(guān)性，但在上述情況下，引入的量可忽略不計(jì)。

2、傳播系數(shù)的計(jì)算干濕球的溫度偏導(dǎo)數(shù)解析式較復(fù)雜，采用差分公式的數(shù)值計(jì)算方法獲得。

四、蒙特卡羅方法驗(yàn)證

采用Montearl。方法(MCM)對(duì)上述不確定度計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，試驗(yàn)樣本M取10000，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果于表4第5和6列，兩者方法計(jì)算結(jié)果非常接近。

五、分析和改進(jìn)建議

上述的評(píng)定，得到在采用干濕球溫度差的方法進(jìn)行濕度測(cè)量時(shí)，滿足A級(jí)等級(jí)要求的鉑電阻溫度傳感器測(cè)量濕度時(shí)所產(chǎn)生的不確定度可能己經(jīng)接近濕度容差范圍，可靠性降低。對(duì)于常溫段，由風(fēng)速和氣壓可能產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，較為顯著，有必要提高溫度傳感器的測(cè)量準(zhǔn)確度和干濕表A值的可信度。對(duì)于0.01級(jí)分辨力優(yōu)于0.1℃的測(cè)量?jī)x器，鉑電阻溫度計(jì)修正后的儀器的標(biāo)準(zhǔn)不確定度優(yōu)于0.040℃，按照上述方法，儀器的測(cè)量不確定度基本上可以滿足1%RH的要求。http://www.upheartbreakhill.com