数字温湿度计校准规范-报批稿

JJF(皖)XXXX20XX (皖)安徽省地方计量技术规范JJF（皖）XXXX- XXXX数字温湿度计校准规范Calibration Specification of Digital Thermo-hygrometers（报批稿）XXXXXXXX发布 XXXXXXXX实施安徽省市场监督管理局发布JJF(皖)XXXXXXXX数字温湿度计校准规范Calibration Specification ofDigital Thermo-hygrometers归口单位：安徽省市场监督管理局主要起草单位：安徽省计量科学研究院参加起草单位：马鞍山市计量测试研究所本规范由安徽省计量科学研究院负责解释本规范主要起草人：谢 静（安徽省计量科学研究院）贺晓辉（安徽省计量科学研究院） 花 东（马鞍山市计量测试研究所）刘 彦（马鞍山市计量测试研究所）参加起草人：吕 吉 (安徽省计量科学研究院) 胡艳红（安徽省计量科学研究院）目录引言1范围12 引用文件13 术语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/湿滞误差25.4 重复性26 校准条件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 校准结果的表达69 复校时间间隔6附录A 数字温湿度计校准原始记录格式（推荐性）7附录B 数字温湿度计校准证书内页格式（推荐性）8附录C 数字温湿度计湿度示值误差测量结果不确定度评定示例9附录D 数字温湿度计温度示值误差测量结果不确定度评定示例12引言本规范依据JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则起草，其中测量不确定度的评定依据JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示进行。本规范为首次发布。I数字温湿度计校准规范1范围本规范适用于温度测量范围（550），湿度测量范围（1095）%RH的数字温湿度计、数字湿度计的校准。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JJF 1001通用计量术语及定义JJF 1012-2007 湿度与水分计量名词术语及定义JJF1059测量不确定度评定与表示JJF1076-2001 湿度传感器校准规范JJG2046-1990湿度计量器具检定系统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JJF1012-2007界定的术语和定义适用于本规范。3.1湿滞 humidity hysteresis湿敏元件、湿度传感器（变送器）以及湿度计在升湿过程中的响应曲线和降湿过程中的响应曲线在同一湿度下的最大不重合程度。4概述数字温湿度计或数字湿度计是利用感温元件、感湿元件随着温度、湿度的变化而产生不同的电信号这一特性制作而成的温湿度测量仪表。感温元件包括工业铂电阻、半导体器件、热敏电阻等，利用其随温度的变化，电信号发生变化的特性，经过信号处理后，在仪表上以数字形式指示出被测温度值。感湿元件包括湿敏电容、湿敏电阻或湿敏谐振器等湿敏元件，利用其随湿度的变化，感湿元件的输出电信号发生变化，经过信号处理后，在仪表上以数字形式指示出被测湿度值。5 计量特性5.1 温度示值误差数字温湿度计的温度示值误差不超过：2.0。5.2相对湿度示值误差数字温湿度计的湿度示值误差不超过：a)5%RH（40%RH70%RH，20）；b)7%RH（40%RH以下或70%RH以上，20）。5.3温度回差/湿滞误差5.3.1 数字温湿度计的温度回差应不大于0.5。5.3.2数字温湿度计的湿滞误差应不大于3%RH。5.4 重复性5.4.1温度重复性：0.5。5.4.2湿度重复性：2%RH。6校准条件6.1环境条件环境温度（235），温度波动应不超过3/6h；相对湿度85%。周围除地磁场外，应无影响其正常工作的外磁场。6.2测量标准及其他设备6.2.1测量标准校准数字温湿度计的测量标准可选用以下两种设备之一：a)精密露点仪应选用配铂电阻温度计的精密露点仪，能同时显示露点、相对湿度和温度。其技术指标应满足表1 的要求。表1 精密露点仪项目测量范围最大允许误差温度5500.1露点0DP40DP0.2DPb)通风干湿表应选用电动数字式通风干湿表，能同时显示相对湿度和温度，其技术指标均应满足表2的要求。通风干湿表应与大气压力测量设备配套使用。表2通风干湿表项目测量范围最大允许误差温度5500.1湿度40%RH70%RH（20时）1.0%RH大于70%RH（20时）1.7%RH6.2.2 其他设备a)湿度发生器湿度发生器是指在一定条件下，能发生水蒸气含量恒定且可知的气流或气氛的装置的总称。湿度发生器的主要类型有分流法、双压法、双温法及温湿度标准箱。湿度发生器必须具有自动调温调湿功能，其技术指标均应满足表3 的要求。表3湿度发生器项目技术指标温度范围550湿度范围40%RH90%RH（20时）温度均匀度0.3温度波动度0.2湿度均匀度1.0%RH（20时）湿度波动度0.8%RH（20时）b)大气压力测量设备用于实验室环境大气压力测量，其最大允许误差应不超过200Pa。7校准项目和校准方法7.1 校准项目7.1.1 数字温湿度计的温度示值误差和相对湿度示值误差。7.1.2 数字温湿度计的温度回差/湿滞误差、重复性，可以根据用户的要求选做。7.2 校准方法7.2.1示值误差7.2.1.1准备工作将标准器的探头置于湿度发生器工作室的中心位置，被校仪表置于湿度发生器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。湿度发生器的工作室应保证气密性，且不得放置潮湿或强吸湿性材料。7.2.1.2温度示值误差依照从低温到高温的顺序进行校准，校准点依次为：15，20，30。也可根据用户要求合理选择校准点。湿度发生器的温度达到设定值后，应再稳定30min后开始读数。开始读数时湿度发生器的实际温度与校准点的偏离应不超过1。先读标准器，后读被校仪表，间隔5min后重复读数一次。被校仪表温度示值误差计算公式：T=T被-T标-T修 （1）式中：T被校仪表温度示值误差；T被被校仪表两次温度示值读数的算术平均值；T标标准器两次温度示值读数的算术平均值；T修标准器温度修正值。7.2.1.3 相对湿度示值误差依照从低湿到高湿的顺序进行校准，校准点依次为：40%RH，60%RH，80%RH。也可根据用户要求合理选择校准点。湿度校准时，湿度发生器温度调定在20。湿度示值误差校准可以和温度示值误差校准同时进行。湿度发生器的湿度达到设定值后，应再稳定30min 后开始读数。开始读数时湿度发生器的实际相对湿度与校准点的偏离应不超过2.0%RH。先读标准器，后读被校仪表，间隔5min后重复读数一次。被校仪表相对湿度示值误差计算公式：H=H被-H标-H修 （2）式中：H被校仪表相对湿度示值误差；H被被校仪表两次相对湿度示值读数的算术平均值；H标标准器两次相对湿度示值读数的算术平均值；H修标准器相对湿度修正值。7.2.2温度回差和湿滞误差7.2.2.1温度回差分别按照“升温”和“降温”的顺序进行温度示值误差校准。在同一校准点上正反行程示值误差的差值，即温度回差。7.2.2.2湿滞误差在20下，分别按照“升湿”和“降湿”的顺序进行湿度示值误差校准。在同一校准点上正反行程示值误差的差值，即湿滞误差。7.2.3重复性7.2.3.1温度重复性依次按：15，20，30的顺序进行温度示值误差校准，也可根据用户要求合理选择校准点。连续重复进行3次。计算出在各校准点上3次示值误差之间的最大差值，即温度重复性。7.2.3.2湿度重复性依次按：40%RH，60%RH，80%RH的顺序进行湿度示值误差校准，也可根据用户要求合理选择校准点。连续重复进行3次。计算出在各校准点上3次示值误差之间的最大差值，即湿度重复性。8 校准结果的表达经校准的数字温湿度计或数字湿度计出具校准证书，校准结果应在校准证书上反映。校准证书至少应包括以下信息：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；i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次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；l）校准结果及其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复校时间间隔建议复校间隔时间一般不超过一年。凡在使用过程中经过修理、更换重要器件等的一般需重新校准。由于复校间隔时间的长短是由被校仪表的使用情况、使用者、仪表本身质量等诸因素所决定，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。附录A数字温湿度计校准原始记录格式（推荐性）校准依据：环境温度：相对湿度：%标准器名称型号规格准确度等级/不确定度/最大允许误差出厂编号有效期至委托单位：委托方地址：仪器名称：型号/规格：仪器编号：制造单位：序号温度/湿度（20时）/%RH标准器被校仪器读数示值误差标准器被校仪器读数示值误差读数修正值实际值读数修正值实际值1平均2平均3平均扩展不确定度U/扩展不确定度U/%RH校准员核验员校准日期： 年 月 日 校准地点：附录B数字温湿度计校准证书内页格式（推荐性）校准证书编号：校准依据（代号）；标准器或标准装置的名称、编号、证书编号及有效期、准确度及测量范围：校准结果的扩展不确定度（包含因子）：校准地点及环境条件：校准结果1） 示值误差序号温度/湿度/%RH（20）实际值被校仪器读数示值误差实际值被校仪器读数示值误差123备注：附录C数字温湿度计湿度示值误差测量结果不确定度评定示例C.1 被测对象数字温湿度计C.2 计量标准器具精密露点仪；配套设备：湿度发生器。C.3 测量模型H=H被-H标-H修 （C.1）式中：H被校仪表相对湿度示值误差；H被被校仪表两次相对湿度示值读数的算术平均值；H标标准器两次相对湿度示值读数的算术平均值；H修标准器相对湿度修正值。C.4 不确定度传播公式测量模型中各个输入量的不确定度相互独立，根据不确定度传播律：uc2=c1uH被2+c2uH标2+c3uH修2（C.2）其中，灵敏系数：c1=HH被=1c2=HH标=-1c3=HH修=-1C.5标准不确定度评定：被校仪表输入量H被引入的标准不确定度uH被，其来源有被校仪表的重复性测量、仪表分辨力、湿度发生器空间湿度的不均匀性、湿度发生器空间湿度的波动性。精密露点仪引入的标准不确定度，其来源有输入量H标重复性测量和标准器的证书修正值H修。C.5.1被校仪表的重复性测量引入的标准不确定度u1用精密露点仪对被校仪表（以40%RH点为例）进行测量，被校仪表测得10个重复性数据，用A类方法进行评定，实际测量以两次测量结果的平均值计算，则u1=0.0882=0.062%RHC.5.2被校仪表分辨力引入的标准不确定度u2，用B类方法进行评定仪表分辨力引入的误差区间的半宽为分辨力的1/2，取均匀分布（分辨力为0.1%RH）：u2=0.123=0.029%RH由于重复性分量包含了人员读数引入的不确定度分量，为避免重复计算，只计算最大影响量u1，舍弃u2。C.5.3湿度发生器空间湿度的不均匀性引入的标准不确定度u3，用B类方法进行评定湿度发生器湿度均匀性不大于1.0%RH，取均匀分布：u3=1.03=0.58%RHC.5.4湿度发生器空间湿度的波动性引入的标准不确定度u4，用B类方法进行评定湿度发生器湿度的波动性不大于0.8%RH/30min，每记录一组数据之间的间隔并不长，估计最大波动0.4%RH，取均匀分布：u4=0.43=0.24%RHC.5.5精密露点仪输入量H标引入标准不确定度，用A类方法进行评定输入量H标的标准不确定度，精密露点仪测得的10个重复性测量数据，用A类方法进行评定，实际测量以两次测量结果的平均值计算，则u5=0.0332=0.024%RHC.5.6精密露点仪修正值H修引入的标准不确定度u6，用B类方法进行评定精密露点仪的修正值为露点温度0.2，校准中根据检定证书加修正值使用，故该分量估计为0.1，对应常温（20）相对湿度不超过0.5 %RH，取正态分布：u6=0.52.58=0.20%RHC.5.7标准不确定度分量汇总表被校仪表在40%RH标准不确定度分量汇总表见表C.1表C.1 标准不确定度分量汇总表序号不确定度来源类别标准不确定度/%RH灵敏系数1u1被校仪表的重复测量A0.06212u3湿度发生器空间湿度的不均匀性B0.5813u4湿度发生器湿度的波动性B0.2414u5精密露点仪输入量H标重复测量A0.024-15u6精密露点仪修正值B0.20-1C.6合成标准不确定度计算以上各项标准不确定度分量是互不相关的，则合成标准不确定度为：uc=0.0622+0.582+0.242+0.0242+0.202=0.67%RHC.7扩展不确定度U=kuc=1.4%RH，k=2附录D数字温湿度计温度示值误差测量结果不确定度评定示例D.1 被测对象数字温湿度计D.2 计量标准器具精密露点仪；配套设备：湿度发生器。D.3 测量模型T=T被-T标-T修 （D.1）式中：T被校仪表温度示值误差；T被被校仪表两次温度示值读数的算术平均值；T标标准器两次温度示值读数的算术平均值；T修标准器温度修正值。D.4 不确定度传播公式测量模型中各个输入量的不确定度相互独立，根据不确定度传播律：uc2=c1uT被2+c2uT标2+c3uT修2（D.2）其中，灵敏系数：c1=TT被=1c2=TT标=-1c3=TT修=-1D.5标准不确定度评定：被校仪表输入量T被引入的标准不确定度uT被，其来源有被校仪表的重复性测量、仪表分辨力、湿度发生器空间温度的不均匀性、湿度发生器空间温度的波动性。精密露点仪引入的标准不确定度，其来源有输入量T标重复性测量和标准器的证书修正值T修。D.5.1被校仪表的重复性测量引入的标准不确定度u1用精密露点仪对被校仪表（以20点为例）进行测量，被校仪表测得10个重复性数据，用A类方法进行评定，实际测量以两次测量结果的平均值计算，则u1=0.0422=0.030D.5.2被校仪表分辨力引入的标准不确定度u2，用B类方法进行评定仪表分辨力引入的误差区间的半宽为分辨力的1/2，取均匀分布（分辨力为0.1）：u2=0.123=0.029由于重复性分量包含了人员读数引入的不确定度分量，为避免重复计算，只计算最大影响量u1，舍弃u2。D.5.3湿度发生器空间温度的不均匀性引入的标准不确定度u3，用B类方法进行评定湿度发生器温度均匀性不大于0.3，取均匀分布：u3=0.33=0.18D.5.4湿度发生器空间温度的波动性引入的标准不确定度u4，用B类方法进行评定湿度发生器温度的波动性不大于0.2/30min，每记录一组数据之间的间隔并不长，估计最大波动0.1，取均匀分布：u4=0.13=0.06D.5.5精密露点仪输入量T标引入标准不确定度，用A类方法进行评定输入量T标的标准不确定度，精密露点仪测得的10个重复性测量数据，用A类方法进行评定，实际测量以两次测量结果的平均值计算，则u5=0.0322=0.022D.5.6精密露点仪修正值T修引入的标准不确定度u6，用B类方法进行评定精密露点仪的修正值为温度0.1，校准中根据检定证书加修正值使用，故该分量估计为0.05，取正态分布：u6=0.052.58=0.020D.5.7标准不确定度分量汇总表被校仪表在20标准不确定度分量汇总表见表D.1表D.1 标准不确定度分量汇总表序号不确定度来源类别标准不确定度/灵敏系数1u1被校仪表的重复测量A0.03012u3湿度发生器空间温度的不均匀性B0.1813u4湿度发生器温度的波动性B0.0614u5精密露点仪输入量T标重复测量A0.022-15u6精密露点仪修正值B0.020-1D.6合成标准不确定度计算以上各项标准不确定度分量是互不相关的，则合成标准不确定度为：uc=0.0302+0.182+0.062+0.0222+0.0202=0.20D.7扩展不确定度U=kuc=0.4，k=2JJF（皖）XXXX-XXXX13