单压法标准湿度发生器的设计及不确定度评定_郑胜清
温湿度检定装置建标报告
计量标准技术报告计量标准名称温湿度计检定装置建立计量标准单位aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 计量标准负责人bbb筹建起止日期cccccccccccccccccccccccccccc目录一、计量标准的工作原理及其组成 (3)二、选用的计量标准器及主要配套设备 (4)三、计量标准的主要技术指标 (5)四、环境条件 (5)五、计量标准的量值溯源和传递框图 (6)六、计量标准的测量重复性考核 (8)七、计量标准的稳定性考核 (9)八、测量不确定度评定 (10)九、计量标准的测量不确定度验证 (11)十、结论 (12)十一、附加说明 (12)十二、附录 (13)附录：机械式温湿度计湿度测量示值误差的不确定度评定1 概述1.1 测量依据： JJG 205－2005《机械式温湿度计》。
1.2 测量标准：精密露点仪。
1.3 被测对象：机械式温湿度计（以下简称温湿度计），分度值为1%RH 、2%RH 和5%RH 。
1.4 测量过程按JJG 205－2005的检定方法，将精密露点仪和被校温湿度计置于温湿度检定箱中，当温湿度计在测量点上稳定后，按标准→被检1→被检2→…→被检2→被检1→标准的次序读取标准和被校温湿度计示值，分别求得标准和被检的示值平均值，然后通过公式计算得出示值误差。
1.5 评定结果的使用在符合上述条件的情况下，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2 数学模型x i H H H H --=∆)(0 (1)将式(1)转化为x H h H -∆=∆ (2) 式中：H ∆──温湿度计的湿度示值误差，%RH ；0H ──精密露点仪的湿度显示值，%RH ； x H ──精密露点仪湿度显示值的修正值，%RH ；i H ──温湿度计湿度显示值，%RH;h ∆──温湿度计与精密露点仪湿度测量值的差值，%RH3 输入量的标准不确定度评定3.1 温湿度计与精密露点仪湿度测量值的差值引起的标准不确定度分量()h u ∆ 3.1.1 测量重复性引入的标准不确定度）1(h u ∆；该项不确定度的来源如下：检定箱的温湿度波动，露点仪与被检温湿度计的短期不稳定性等均会引起温湿度计的测量不重复性, 采用A 类方法进行评定。
高压水分发生器的研制
新技术新仪器2023年第43卷第5期高压水分发生器的研制陈洁新，胡艳青，柴塬，李心怡，孟苏，吕国义（航空工业北京长城计量测试技术研究所，北京 100095）摘要：对于高温高压下的湿度参数校准，尤其是温度高于100 ℃条件下的相对湿度或水汽含量校准、露点温度高于100 ℃的露点温度校准，目前我国仍缺乏有效的方法及装置。
为解决此问题，研制了一套基于单温单压法原理的高压水分发生器。
该发生器由饱和系统、气路系统、恒温系统与控制系统组成，其中饱和系统完成设定温度与压力下的水汽饱和；气路系统与恒温系统实现不同压力与温度条件下的气体传输；控制系统实现整体温度、压力精准控制，最终可产生体积分数为0.5% ～ 15%（对应露点温度范围为-2.8 ～ 110 ℃）的标准湿气，绝对压力范围为0.1 ～ 1 MPa，露点温度扩展不确定度为0.50 ～ 0.52 ℃（k = 2）。
该高压水分发生器具有稳定时间短、准确度高、操作方便、实用性强等优点，可作为高温高压条件下的校准湿度源，具有重要技术应用价值。
关键词：高温高压；湿度校准；高压水分发生器中图分类号：TB94；TH89 文献标志码：A 文章编号：1674-5795（2023）05-0062-07Development of high pressure moisture generatorCHEN Jiexin, HU Yanqing, CHAI Yuan, LI Xinyi, MENG Su, LYU Guoyi(Changcheng Institute of Metrology & Measurement, Beijing 100095, China)Abstract: At present, there is still a lack of effective methods and devices for the calibration of humidity parameters under high temperature and pressure in China, especially for the calibration of relative humidity or water vapor content under conditions of temperature above 100 ℃, and for the calibration of dew point temperature above 100 ℃. To address this issue, a high⁃pressure moisture generator based on the principle of single temperature and single pressure method has been developed. The generator consists of a saturation system, an air circuit system, a constant temperature system, and a control system. The saturation system completes water vapor saturation at the set temperature and pressure; The air circuit system and constant temperature system achieve gas transmission under different pressure and temperature conditions; The control system achieves precise control of overall temperature and pressure. The standard moisture with a volume fraction of 0.5% to 15% (corresponding to a dew point temperature range of -2.8 to 110 ℃) can be ultimately produced, with an absolute pressure range from 0.1 to 1 MPa, and an expanded uncertainty from 0.50 to 0.52 ℃ (k = 2) for dew point temperature. The high⁃pressure moisture generator has the advantages of short stability time, high accuracy, convenient operation, and strong practicality. It can be used as a calibration humidity source under high⁃temperature and high⁃pres⁃sure conditions, and has important technical application value.Key words: high temperature and high pressure; humidity calibration; high pressure moisture generatordoi：10.11823/j.issn.1674-5795.2023.05.09收稿日期：2023-10-17；修回日期：2023-10-23引用格式：陈洁新，胡艳青，柴塬，等.高压水分发生器的研制［J］.计测技术，2023，43（5）：62-68. Citation：CHEN J X，HU Y Q，CHAI Y，et al.Development of high pressure moisture generator［J］.Metrol⁃ogy & Measurement Technology，2023，43（5）：62-68.第十九届湿度与水分学术交流会推荐论文··62计测技术新技术新仪器0 引言当前对高温高压下的湿度参数校准需求日益增多，例如燃料电池、核动力系统的应用环境下，经常需要在温度高于100 ℃的情况下对相对湿度进行监测［1］；一些干燥行业也需要对高温下的相对湿度进行测量。
双压法湿度发生器校准结果的不确定度评定
的， 也可 能是 由被 测 气 体 带 人 的 。拉 乌 尔 效应 使 露 点 的测量 值高 于真 正 的被测 气体 的露 点温 度 。 不 可 溶 性 污染 物 会 影 响 露 点 仪 镜 面 的 光 线 反 射 特 性 ， 要 进 行 补 偿 。 现 在 的 露 点 仪 大 部 分 都 具 有 需 双 光路 平 衡 系 统 ， 通 过 建 立 周 期 性 的 平 衡 循 环 来 可 做 补偿 。将 露 点 仪 的 镜 面 加 热 到 霜 点 或 露 点 以 上 ， 使 镜 面 完 全 干 燥 ， 查 该 状 态 下 镜 面 的 光 学 反 射 特 检 性 ， 调 节 固态 光学 补 偿 的偏 置 对 污染 进 行 补偿 。 再
参 考 文 献
Ｅｉ李英干 ， ｌ 范金鹏 ．湿度测量［ ．北京 ： Ｍ］ 气象 出版社 ，９ ０ １ ９ Ｅ］ＪＦ Ｏ ９ ９ ９ 测量不确定 度评定 与表示Ｅ ］ ２ Ｊ ｌ ５ —１ ９ ， ｓ．
Ｕｎ ｅ ｔ ｉ ｙ Ｂｕ ｇ ｔｏ ｌｅ － ｒ ｏ ｗ— ｏ ｎｔＨｙ ｒ ｍｅ ｅ ｃ ｒａ ｎｔ ｄ ｅ ｆ Ｃｈｉｌｄ ｍｉｒ ｒ Ｄｅ ｐ ｉ ｇ ｏ ｔｒ
当污 染 比较 严 重 ， 整 光 学 系统 不 能 再 做 补 偿 时 ， 调 应 该 人 工 清 洁镜 面 。
２ ２ 开尔 文 （ ｌｉ ） 应 ． Ｋｅ ｎ 效 ｖ
开尔文 效应 对露 点 测量 的影 响与拉 乌 尔 效应 的作 用 相 反 。当被 测气体 中的水蒸 气 开始 在露 点 仪 的镜 面 上冷凝 时 ， 于表面 张 力的作 用 ， 由 水蒸气 冷 凝 不会 成 为 平 展 的水 面 ， 呈球 面 状 。 曲面 上 的 饱 和 水 蒸 气 压 与 而 水平 面上 的情 况是 不 同的 。弯 曲的水 面使 饱 和水 蒸 气 压 升高 ， 从而 使露 点 的测量 值偏 低 。
22.自动标准压力发生器(0.1MPa～60MPa)检定校准结果测量不确定度评定报告
陕西XXXX技术有限公司自动标准压力发生器（0.1MPa～60MPa）检定/校准结果测量不确定度评定报告编制：审核：批准：2020年06月06日检定/校准结果测量不确定度评定报告1 概述1.1 测量依据JJG 1107-2015《自动标准压力发生器检定规程》1.2 环境条件温度（20±2）℃；相对湿度＜85%；标准器和被检压力计所处的附近应无明显的机械振动和外磁场（地磁场除外）。
1.3 选用的标准器活塞压力计，编号N2848,太原市太航压力测试科技有限公司，测量范围为（0.1～6）MPa，准确度等级0.01级。
1.4 被测对象自动标准压力发生器，编号18452，西安云仪仪器仪表有限公司，测量范围（0～6）MPa，准确度等级为0.2级。
1.5 测量过程通过升压和降压两个循环将被测自动标准压力发生器各测量点与标准压力值比较逐点读取被检自动标准压力发生器的示值。
被测自动标准压力发生器的示值与标准压力值之差即为被测自动标准压力发生器的示值误差。
1.6 评定结果的使用符合上述条件的测量结果，一般可直接引用本不确定度结果。
2 数学模型以示值误差的形式给出： 标被P P -=δ式中： δ—被测自动标准压力发生器的示值误差；被P —被测自动标准压力发生器示值； 标P —活塞压力计的标准压力值；灵敏系数1c 1=∂∆∂=被P P 1c 2-=∂∆∂=标P P3 标准不确定度的评定3.1被测自动标准压力发生器示值被P 的标准不确定度 ）（被P u）（被P u 不确定度的来源主要有：a ）被测自动标准压力发生器测量重复性引入的不确定度分量）（被1u P ；b ）被测自动标准压力发生器分辨力引入的不确定度分量）（被2u P ； c ）温度变化引入的被测自动标准压力发生器不确定度分量）（被3u P 。
3.1.1被测自动标准压力发生器测量重复性引入的不确定度分量）（被1u P的来源主要是自动标准压力发生器的测量重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。
湿膜制备器的校准方法及不确定度评定
CN31-14242020/6 总第283期湿膜制备器的校准方法及不确定度评定路景飞 赵晓园 王亚倩 刘蕴 / 河北省计量监督检测研究院摘 要 根据湿膜制备器的应用需求，提出了一种用光栅长度计校准湿膜制备器示值误差的校准方法，并进行了示值误差的测量不确定度评定，结果表明，该方法校准湿膜制备器的扩展不确定度满足使用要求。
关键词 湿膜制备器；校准；测量不确定度0 引言湿膜制备器主要用于涂布规定厚度的湿膜制备，以测定试样的遮盖力、色泽或制备样板等。
湿膜制备器一般可分为单面湿膜制备器、多面湿膜制备器及可调式湿膜制备器。
从样式上来分的话，可以分为工字形湿膜制备器、框式湿膜制备器和方形湿膜制备器。
针对湿膜制备器目前还没有相关的校准规范，本文提出了一种校准方法进行探讨。
1 测量原理单面湿膜制备器结构示意图见图1，湿膜制备器涂膜厚度即凹槽深度，选用光栅长度计在凹槽顶部调整到零位，移动湿膜制备器，在凹槽底部选四个位置（见图2）分别测量，以四组测量结果的平均值作为该凹槽的实测深度值，测量示意图见图3。
图1 单面湿膜制备器结构1、2、3、4—测量位置图2 单面湿膜制备器凹槽底部的测量位置2 测量设备及校准方法2.1 测量设备校准用标准器为海德汉的光栅长度计，测量范围为0～25 mm，分辨力为0.1 μm，准确度为±0.1 μm，选择球形测头，测量底座的平面度为0.000 6 mm/180 mm。
1—光栅长度计；2—制备器顶面；3—制备器凹槽底面；4—测量底座；5—显示装置图3 光栅长度计测量湿膜制备器2.2 校准方法将湿膜制备器放在光栅长度计检测平台上，调整光栅长度计，使其对准湿膜制备器基准面，并调整光栅长度计到“零位”，移动湿膜制备器，使光栅长度计测头与湿膜制备器凹槽底部接触，在测量位置1处重复测量5次，记录测量结果并计算平均值。
然后重复上述步骤，对2、3、4位置处进行测量、记录测量结果并计算平均值，得到四组测量结果。
温湿度传感器湿度测量结果的不确定度评定
温湿度传感器湿度测量结果的不确定度评定温湿度传感器是应用广泛的计量器具，文章根据JJF1076-2001《湿度传感器校准规范》，对温湿度传感器湿度测量结果的不确定度进行了系统的分析，并给出了各校准点的扩展不确定度。
标签：温湿度传感器；湿度测量结果；不确定度Abstract：The temperature and humidity sensor is a widely used measuring instrument. This paper is based on JJF1076-2001 “H umidity Sensor Calibration Specification”. The uncertainty of humidity measurement result of temperature and humidity sensor is analyzed systematically，and the extended uncertainty of each calibration point is given.Keywords：temperature and humidity sensor；humidity measurement results；uncertainty1 概述温湿度传感器是一种重要的计量器具，已经广泛应用于医药化工、电子通讯、气象、食品、仓储、农业以及文物保护等领域。
在常规的环境参数中，湿度是比较难以准确测量的。
因此，开展温湿度传感器湿度测量结果的不确定度评定，具有十分重要的意义。
本文依据JJF1076-2001《湿度传感器校准规范》，对温湿度传感器湿度测量结果的不确定度进行了详细分析，确定了不确定度的来源，给出了方法的合成不确定度，并进一步求得了扩展不确定度。
2 测量方法和依据2.1 测量方法将精密度露点仪的露点、温度探头及温湿度传感器一起置于湿度发生器的测试室内，采用直接比较法进行校准。
环境试验设备温湿度测量不确定度评定
环境试验设备温度校准不确定度分析1、概述1.1 测量依据：JJF 1101-2019《环境试验设备温度、湿度校准规范》1.2 测量环境条件：温度：（15～35）℃；相对湿度：≤85%RH；气压：（80～106）kPa。
1.3 测量标准：温湿度试验设备自动检定系统Vtest 1101X：温度：（-30～100）℃：U=0.10℃（k=2）、（100～300）℃：U=0.14℃（k=2）、（300～600）℃：U=1.1℃（k=2）、（600～1000）℃：U=1.1℃（k=2）、湿度：（30～100）%RH：U=1.1%RH（k=2）。
1.4 环境试验设备温度、湿度校准装置由输入、输出单元组成；输入信号包括热电阻，热电偶，湿度传感器。
输出单元为电脑采集及显示器。
校准时按校准规范规定布放温湿度传感器，将试验设备的温、湿度控制器设定到所要校准的标称温、湿度，使设备正常工作。
试验设备的温、湿度控制器稳定后开始采集数据，每2min记录所有测试点的温、湿度一次，共测试15次，计算该组数据的波动性、均匀性、温度偏差。
2.测量模型2.1温度上偏差公式∆t max=t max−t s式中：∆t max——温度上偏差，℃；t max——各测量点规定时间内测量的最高温度，℃；t s——设备设定温度，℃；2.2相对湿度上偏差公式∆ℎmax=ℎmax−ℎs式中：∆ℎmax——相对湿度上偏差，%；ℎmax——各测量点规定时间内测量的最高相对湿度，%；ℎs——设备设定相对湿度，%；3.测量不确定度来源和标准不确定度评定3.1温度、相对湿度测量重复性引入的标准不确定度分量u1在重复性条件下，对温度：20℃、100℃、300℃；相对湿度：30%RH、50%RH、70%RH、90%RH每个校准点重复测量10次，得到的测量值列如下：根据公式：1)(12--=∑=n x xi s ni实际测量以单次测量值为测量结果，则s=u 1 ，可得到由测量重复性引起的标准不确定度为：3.2 标准器分辨力引入的标准不确定度分量 3.2.1标准器温度分辨力引入的标准不确定度分量u 2标准器温度分辨力为0.001℃，不确定区间半宽0.0005℃，服从均匀分布，则分辨力引入的标准不确定分量：（℃）00.030005.02==u 3.2.2标准器相对湿度分辨力引入的标准不确定度分量u ′2%03.03%05.02=='u 3.3 标准器修正值引入的标准不确定度分量3.3.1标准器温度修正值引入的标准不确定度分量u 3标准器温度修正值的不确定（-30～0）℃时：U =0.10℃；（0～100）℃时：U =0.10℃；（100～300）℃时：U =0.14℃；以正态分布，k =2，则标准器温度修正值引入的标准不确定度分量：（-30～0）℃时：u 3=U/k =0.10℃/2=0.05（℃） （0～100）℃时：u 3=U/k =0.10℃/2=0.05（℃） （100～300）℃时：u 3=U/k =0.12℃/2=0.06（℃）3.3.2标准器相对湿度修正值引入的标准不确定度分量u ′3标准器相对湿度修正值的不确定30%RH 时：U ′=0.7%RH ；（30～50）%RH 时：U ′=0.8%RH ；（50～70）%RH 时：U ′=0.9%RH ；（70～100）%RH 时：U ′=1.1%RH ，以正态分布，k =2，则标准器湿度修正值引入的标准不确定度分量：30%RH 时：u ′3=U/k =0.7%RH /2=0.35（%RH ） （30～50）%RH 时：u ′3=U/k =0.8%RH /2=0.40（%RH ） （50～70）%RH 时：u ′3=U/k =0.9%RH /2=0.45（%RH ） （70～100）%RH 时：u ′3=U/k =1.1%RH /2=0.55（%RH ）3.4 标准器稳定性引入的标准不确定度分量3.4.1标准器温度稳定性引入的标准不确定度分量u 4本标准器相邻两次校准温度修正值最大变化，按均匀分布，由此引入的标准不确定度分量：（-30～-0）℃时：（℃）01.0302.04==u （0～100）℃时：（℃）06.0316.04==u （100～300）℃时：（℃）11.0319.04==u3.4.2标准器湿度稳定性引入的标准不确定度分量u ′4本标准器相邻两次校准相对湿度修正值最大变化，按均匀分布，由此引入的标准不确定度分量：30%RH 时：%06.0310.04=='u （30～50）%RH 时：%08.0313.04=='u（50～70）%RH 时：%08.0314.04=='u （70～100）%RH 时：%09.0315.04=='u3.5标准不确定度分量汇总表3.5.1温度上偏差标准不确定分量汇总表3.5.1相对湿度上偏差标准不确定分量汇总表4 合成标准不确定度4.1温度上偏差校准合成标准不确定度u c 计算由于u 1、u 2、u 3、u 4相互独立，则合成标准不确定度u c 按式计算（-30～0）℃时：℃05.024232221c =+++=u u u u u（0～100）℃时：℃11.024232221c =+++=u u u u u（100～300）℃时：℃37.024232221c =+++=u u u u u4.2相对湿度上偏差校准合成标准不确定度u c 计算由于u 1、u 2、u 3、u 4相互独立，则合成标准不确定度u c 按式计算30%RH 时：%RH37.024232221c =+++=u u u u u（30～50）%RH 时：%RH44.024232221c =+++=u u u u u（50～70）%RH 时：%RH50.024232221c =+++=u u u u u（70～100）%RH 时：%RH68.024232221c =+++=u u u u u5 扩展不确定度取包含因子k =2，温度上偏差扩展不确定度为：（-30～0）℃：U =k ×u c =2×0.05=0.10℃ （0～100）℃：U =k ×u c =2×0.11=0.22℃ （100～300）℃：U =k ×u c =2×0.37=0.74℃取包含因子k =2，相对湿度上偏差扩展不确定度为：30%RH 时：U =k ×u c =2×0.37=0.74%RH（30～50）%RH 时：U =k ×u c =2×0.44=0.88%RH（50～70）%RH 时：U =k ×u c =2×0.50=1.0%RH（70～100）%RH 时：U =k ×u c =2×0.68=1.4%RH。
低霜点湿度检测标准装置的研制
－
７ －６ ０ ０
－５ ０
－４ ０
－ ０ ３
－２ ０
—１ Ｏ
霜 点 温 度
图 ２低 霜点ｏｎ ｉｅ ｅ ｃ ｅ ｗｅ ｎ Ｌ ＰＧ ａ ｄ ｉ ２ Ｆ ｏ ｔ ｐ ｉｔｄｆ ｒ ｎ ｅ ｂ ｔ ｅ Ｆ ｎ
测压 不确定 度 为 ００ ％。 ．５ ２２ 低霜 点湿 度检 测标 准装 置 的构 造及 流程 －
ｄ ｗ－ ｏｎ ｕ ｄｔ ｇ ｎ ｒｔｒ ｅ ｐ ｉ ｈ ｍｉｉ ｅ ｅａｏ ｔ ｙ
图１ 是低霜点湿度检测标准装置的原理流程 ， 它
由如 下几部 分组 成 ：
热器和饱和器 ， 一方面要考虑到使其能进行充分的换
热和传质 ，另一方面还要考虑到尽可能地减少尺寸 ，
（ 饱和器系统 ： １ ） 由放在恒温 槽 中的换热管及饱
由于采用热力学气固两相平衡原理 ， 加之过程中
没有压力变化产生的温度变化 ， 因此 ， 这种原理产生 的湿度量值更加准确。 研制单压法低霜点湿度检测标
准装置的技术路线是在每一个恒定的温度下使干燥 气体达到饱和状态 。为此 ， 在低霜点湿度检测标准装
置 的设计 上要 ：
（） 计制造 体 积小 、 和度 接近 １０ １设 饱 ０％的冰饱 和
１ 前 言
湿度是一个重要的环境参数 ， 湿度仪器仪表广泛 用于航空航天、 电子 、 微 原子能 、 石化 、 电力、 气象 、 仓
压法低霜点湿度检测标准装置的准确度则更高 ， 它的
使用对于湿度量值的国际比对 ， 国内湿度量值传递具
有非常关键的作用。 因此研制单压法低霜点湿度检测
标准装置对于我国湿度标准国际比对和湿度量值传
递工作都有十分重要的意义 。
单压法标准湿度发生器的设计及不确定度评定
单压法标准湿度发生器的设计及不确定度评定郑胜清;张强;杨逸【摘要】This paper is mainly concerned with the ice flashover characteristic under light icing condition. According to the plate model with hydrophobic surface, the effect of impact factors, including gap length, gap position and distribution, melting time and pollution level, on the ice flashover process were analyzed. It was found that gaps due to non-uniform icing initiated the partial arcs. It was shown in U curve between gap length and ice flashover voltage, and gaps closed to the electrode were more inclined to be suffered. Melting time showed a U curve trend with the ice flashover voltage due to the variation of melting water film resistance. However, pollution level was in positive relationship with ice flashover voltage, and flashover channel were always occurred in the contamination-ice interface. Finally, according to the experiment in the artificial climate chamber, partial arcs were always initiated along the rod and lower surface of shed which could be hardly iced, and there was an decreasing trend between ice flashover voltage and pollution level.%标准湿度发生器在湿度量传的过程中起到重要的作用。
环境试验设备温度、湿度参数偏差测得值不确定度评定之我见
韩刃等：环境试验设备温度、湿度参数偏差测得值不确定度评定之我见117环境试验设备温度、湿度参数偏差测得值不确定度评定之我见韩刃王亚东陈丽蓉（内江市计量测试研究所，四川内江64n02）摘要:JJF301-204《环境试验设备温度、湿度参数》校准规范已于2020年3月77日正式实施，且修订了温度、湿度偏差校准结果不确定度分析。
本文选取各种类型的被测设备进行重复性测量，总结出典型被校环境试验温度、湿度设备偏差的测量不确定度大概范围。
关键词:环境试验设备;温度;湿度;测量不确定度。
中图分类号:V444.5+4文献标识码：A国家标准学科分类代码：460.4037DOI：4.05988/ki.404-6941.0071.0.039Evaluation of Uncertainty in MeasuremeaO Resulit of Temperrtorr and HumiSity Parrmetert Deviation of Envirrnmeatal Test EquipmentHAN Ren WANG Yadony CHEN LironyAbstrrcO:TU c coliZration specificUion for temperature and humidite parameterr of JJF1101-2010environmentai test equipment was officializ implementen on Mach05,2020,ank tUe uncenainto analysis of coliZration resulis of temperature ank humidite d eviation was revisen.This selecis vaeons types of eqiiipment i measure reneai-anilite,ank summlzas-U v uncenainto ranga of tUa measuremeni of temperature ank humidite equipment deviation ntizpnonincanencmnciniinsi5Keywords:environmentai test equipment;temperature;humidite;measuremeni uncertaintu0引言JJF1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数》校准规范（以下简称校准规范）已于2020年3月05日正式实施,校准规范修改了温度、湿度偏差和波动度的计算方法及校准结果不确定度的分析。
湿度发生器的测量不确定度评定
ＡＵ＝Ｕ 一Ｕ ｂ （） １
来看主要分为两种 ，一种是在某温度下 产生一定相对 湿度值的气流或气氛 的装置 ；一种是产 生恒定露点或
霜 点 的气 流 或 气 氛 的装 置 ，与 温 度 无 关 。从 发 生 的原 理来 看 ，湿度发 生器 又分 为 双压 法 、双 温 法 、分 流 法 、 渗透法 以及 固定 点法 等 。 本 文 主 要 是 对产 生相 对 湿 度 值 的 湿 度 发生 器 进 行 测 试和不 确 定 度 评定 ，对 于该 设 备 的 测 试 一 般 选 用 精 密 露点 仪测试 发 生 的露 点 值 ，用 精 密 铂 电阻 温 度 计 测 出测试 室 的温 度 ，测 试 过 程 示 意 图如 图 １所 示 ，经 过
ｅ Ｔ） （ ａ——测试室气体温度 下的饱 和水汽压力 ， 测 试室 气体 温度 由精 密铂 电阻温 度 计 测得 ，单 位 为 Ｋ，
Ｔ Ｋ）＝ ７ ． ５＋ （ｃ） （ ２ ３ １ ｔｃ ；
Ｐ Ｔ） （ ， ） ，ｄ ｐ Ｔ —— 压 力 为 Ｐ 、温度 分 别 为 ， 时 的增 加 系数 ，在 相 同 压 力 、温 度 差 别 不 大 时 ，两 者 近 似相 等 。上式可 简化 为
为 了测试保 证测试 的准 确可 靠 ，露 点仪 在测 试前 进
行校准 ， 其全量程范围内示值误差优于 ± ．５ ０ １％，对于 温度测量采用二等标准铂 电阻温度计，其准确度 在 ± ００３ ．１％内， 标准铂电阻在使用时注意插入深度。现场测 量时将露点探 头 （ 或抽气 管 ） 与温度探 头捆 绑在 一起 放
人测 量 室 ，确 保 其 取 样 位 置 相 同。本 文 以 在 ２℃ 下 ， ０
式 中 ：ｅ 水 面 饱 和 水 蒸 汽 压 力值 ，Ｐ ；ｅ为 冰 面饱 为 ａ
hmp155a湿度传感器检定结果的不确定度分析
根据本文提出的测量方法，３台 ＨＭＰ１５５Ａ传感器，
每台均选 ３０％ＲＨ、４０％ＲＨ、５５％ＲＨ、７５％ＲＨ、９５％
ＲＨ这 ５处测量点，各在重复性条件下连续测量 １０
次，得到总共 １５组测量列。对每组测量列计算单次
实验标准差，如表 １所示，然后计算合并样本标准差
ｓｐ，计算方法如下：
ｍ
槡 ｓｐ＝ ∑ｊ＝１ｓｊ２／ｍ＝０２１３％ＲＨ
ＵｎｃｅｒｔａｉｎｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＲｅｓｕｌｔｏｆ ＨＭＰ１５５Ａ ＨｕｍｉｄｉｔｙＳｅｎｓｏｒ
ＦｅｎｇＨｕｉ ＷａｎｇＱｉａｎｇ ＺｈａｎｇＢｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆＥｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＵｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｎＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ （ＪＪＦ１０５９．１－２０１２），ｃｈｏｏｓｅｄｔｈｒｅｅｓｅｔｓｏｆｑｕａｌｉｆｉｅｄｈｕｍｉｄｉｔｙｓｅｎｓｏｒｓ，ｆｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙｔｅｓｔｐｏｉｎｔｓｗｅｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄ． Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｈｕｍｉｄｉｔｙｓｅｎｓｏｒｉｓ１．１８％ＲＨ，ｈａｖｉｎｇｔｈｅｓａｍｅｏｒｓｉｍｉ ｌａｒｍｅｔｒｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｈｕｍｉｄｉｔｙｓｅｎｓｏｒｃａｎｒｅｆｅｒｔｏｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｕｍｉｄｉｔｙｓｅｎｓｏｒ；ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ；ｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎ；ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ
Ｓ３＝０２８１ Ｓ８＝０２６３ Ｓ１３＝０２５９
Ｓ４＝０２１６ Ｓ５＝０１８３ Ｓ９＝０２０７ Ｓ１０＝０１６３ Ｓ１４＝０２１６ Ｓ１５＝０１４５
浅析JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》不确定度评定存在的问题及改进
浅析JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》
不确定度评定存在的问题及改进
郑国彩
【期刊名称】《质量技术监督研究》
【年(卷),期】2013(000)004
【摘要】环境试验设备的温度、湿度参数的校准是各级计量机构重要的一项工作,目前主要依据是JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》.笔者在长期从事该项目的校准工作中,发现该校准规范的温、湿度校准结果不确定度评定存在
问题与不足,通过对校准过程的分析,提出其不确定度完整评定,并在Vtest-1101温
湿度试验设备自动检定系统中得到应用,使校准结果不确定度的自动评定更为科学、准确.
【总页数】3页(P58-60)
【作者】郑国彩
【作者单位】长乐市质量计量检测所,福建福州350200
【正文语种】中文
【相关文献】
1.关于JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》的几点建议 [J], 左
钢
2.环境试验设备温度、湿度参数偏差测得值不确定度评定之我见 [J], 韩刃;王亚东;陈丽蓉
3.JJF 1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》探析 [J], 刘鑫
4.JJF 1101—2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》与2003版差异分析 [J], 郭有为;武慧杰;刘亚强;刘江涛
5.关于举办温湿度计检定规程及环境试验设备温度、湿度校准规范的培训通知 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
NPL标准温度发生器的不确定度
NPL标准温度发生器的不确定度
Steve.,M;茅祖兴
【期刊名称】《国外计量》
【年(卷),期】1993(000)002
【总页数】7页(P40-46)
【作者】Steve.,M;茅祖兴
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TH765.501
【相关文献】
1.以标准水银温度计为主标准器的温度数据采集仪示值误差测量值不确定度评定[J], 周芳芳;张金枝;崔超
2.计量标准装置测量不确定度评定过程中因温度影响引入的不确定度分量应用分析[J], 吴国伟
3.任意波形发生器测量标准不确定度评定 [J], 葛惠君
4.单压法标准湿度发生器的设计及不确定度评定 [J], 郑胜清;张强;杨逸
5.二等标准水银温度计温度修正值不确定度分析 [J], 陈凤凤
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Abstract：This paper is mainly concerned with the ice flashover characteristic under light icing condition. According to the plate model with hydrophobic surface, the effect of impact factors, including gap length, gap position and distribution, melting time and pollution level, on the ice flashover process were analyzed. It was found that gaps due to non-uniform icing initiated the partial arcs. It was shown in U curve between gap length and ice flashover voltage, and gaps closed to the electrode were more inclined to be suffered. Melting time showed a U curve trend with the ice flashover voltage due to the variation of melting water film resistance. However, pollution level was in positive relationship with ice flashover voltage, and flashover channel were always occurred in the contamination-ice interface. Finally, according to the experiment in the artificial climate chamber, partial arcs were always initiated along the rod and lower surface of shed which could be hardly iced, and there was an decreasing trend between ice flashover voltage and pollution level. Key words：composite insulator; icing; flashover; space; contamination
图1
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2014 年 06 月 ・环境技术
E
es Ts f Ps , Ts PUUT (1) f PUUT , Td Ps 其中 es Td 、 es Ts 、 f Ps , Ts 、 f PUUT , Td 、 PUUT 、 es Td
(17)
q( )
2 n0 Gd ( n0 )v w( ) 0 j
(18)
式经拉氏逆变换，可得到路面不平时域度的一阶微 分方程：
Hale Waihona Puke t ) 2 n0vq(t ) 2 n0 Gd ( n0 )vw(t ) q
图3 测量结果
(19)
式中， q(t ) 为路面不平度的时域信号， w(t ) 为数学 期望为零的高斯白噪声信号， v 为车辆速度。
Design and Uncertainty Evaluation of Single Pressure Method Standard Humidity Generator
ZHENG Sheng-qing，ZHANG Qiang，YANG Yi （Jiangsu Institute of Metrology, Nanjing 210007）
表1 不确定度 不确定度来源 标准温度计 控温装置均匀性 压力传感器 饱和器与出气口之间的压力降 饱和度 污染 解吸和泄露 合成不确定度 不确定度大小（℃） 0.0034 0.012 0.004 0.001 0.02 0.001 0.025 0.034
2 实验结果
由 DP30 精密露点仪对装置的准确度进行了比对测 量，每个月测量一次，分别记录每次的偏差数据，不同 测量点在不同时间下的测量结果见图 3。 结果证明单压法标准湿度发生器的技术参数能够符 合项目预期实现的目标，稳定性良好，且满足我国湿度 量传系统中对一级标准器的要求即：露点的发生范围为
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nvironmental Test Equipment
环境试验设备
某单位研制的分流法湿度发生器能够提供准确度优 于 ±0.5℃ DP 的气源，发生气源露点范围为（-70℃ ~ +20℃），稳定性优于 ±0.05℃。参考单压法湿度发生器 的原理，我们研制了一套标准湿度发生器，与上述分流 法湿度发生器结合在一起，可替代精密露点仪作为一级 标准器使用。另一方面，也将对现有的一级标准冷镜式 精密露点仪的使用起到监督作用，及时发现问题，更好 的保证量值传递的合理性。
Ps 分别表示出气口露点温度 Td 对应的饱和水汽压、饱和
器温度 Ts 对应的饱和水汽压、水蒸气在压力 Ps 和温度 Ts 下对应的增强因子、在压力 PUUT 和温度 Td 下对应的增强 因子、测量室的压力、饱和器的压力。 根据 SONNTAG 公式，对水面来说，露点和饱和水 汽压的关系如下： (2) 对于冰面来说， (3) 其中， e w (T ) 、 ei (T ) 分别表示水面和冰面上的饱和 水蒸气压，T 表示露点 / 霜点温度，单位为 K。 单压法标准湿度发生器出气露点的不确定度来源， 主要由以下几部分组成，①饱和度，②温度测量，③压 力测量，④吸附和解析，⑤污染物等。 饱和度引入的不确定度， 根据实验结果， 优于 0.02℃； 温度测量部分，包括标准铂电阻测温不确定度、恒温槽 的不均匀性、 温度显示部分的分辨率等；压力测量部分，
nvironmental Test Equipment
环境试验设备
包括测量饱和器压力的压力传感器引入的不确定度、压 力显示装置的分辨率、出气口即连接被检仪器测量室的 测压不确定度、压力降引入的不确定度；水蒸气的泄露 和解析、污染等引入的不确定度由参考文献给出的数值 直接引用。 为了尽可能的满足装置的预期指标，选用了准确度 等级较高的 HART 公司的二等标准铂电阻和 GE 公司绝 压变送器。其中二等标准铂电阻温度计，其扩展不确定
示意图见图 2。 此外，在气体流经饱和器出气口和被检仪器的进气 口处，分别测量管路中的压力，从而精确得到系统的压 力降，以便对产生露点进行修正。基于单压法原理，以 及实测压力降的值优于 10Pa，对露点的影响基本可以忽 略不计。 1.2 不确定度评定 对于单压法湿度发生器，由于其直接实现露点，在 理想状态下，出气口的露点应该等于恒温装置的温度。 但是由于气体的饱和程度不可能是 100％，冷凝器至出 气口之间管路对水蒸气的吸附和脱附也不可能完全一样， 以及流速对出气口露点的影响、拉乌尔效应、温度测量 准确度、压力测量的准确度等的影响，为出气口的露点 测量带来了不确定度。其中，温度和压力测量的准确度 是比较容易确定，因为这两者直接受到现有测量技术的 限制，可以直接计算出对发生露点的影响。 我们知道，在单压法湿度发生器系统中，按照理想 气体状态方程，有如下方程：
单压法和双温双压法湿度发生器，主要靠改变气体 的温度、压力，通过准确测量温度、压力量值，根据相 关公式，如国际公认的 SONNTAG 饱和水蒸气压公式， 来计算出气体中的水份含量。这样露点就可以溯源至温 度及压力这些物理量。由于主要受温度和压力测量的影 响，而温度和压力现阶段的测量技术已达到很高的准确 度，因此多数情况下是采用单压法和双压法湿度发生器 既作为湿度源，也作为标准器，对湿度测量仪器进行检 定或校准。
材料的导热系数等。进、出气口露点相差越大，冷凝水 的量越多。为了让气体的热交换尽可能的充分，本装置 设计了一定长度的螺旋形盘管，从而保证冰饱和器的饱 和度。饱和器盘管选用了不锈钢材料，外径 8mm，内径 6mm。根据能量守恒原理，利用简单的热交换模型，管 内流经的气体与管壁进行传热，气体放出的热量被管路 吸收传递给制冷剂，同时，根据气体的进出口温度，从 而能够求出某一段气体在管路中放出的热量，建立热平 衡关系，从而计算出所需管路的长度。饱和器及恒温槽
图2 饱和器及恒温槽示意图
（-70℃～ +20℃）DP，在 -70℃～ -50℃ DP 之间，最
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nvironmental Test Equipment
环境试验设备
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由和可得频响函数：
H ( ) q( ) Gd ( ) 2 n0 Gd ( n0 )v w( ) Sw 0 j
1 装置设计开发
1.1 工作原理 设备参考单压法的原理，在现有分流法湿度发生器 的出气口配备一套恒温装置及冷凝器，将冷凝器的温度 设定为低于分流法湿度发生器所发生气体的露点温度， 使得由分流法湿度发生器产生的气源通过冷凝器时，多 余的水蒸汽以液态水或固态冰的形式冷凝下来，通过精 确测量气体冷凝时的温度 Ts 和压力 Ps，根据饱和水蒸气 压公式，便可以准确的计算出由标准湿度发生器所提供 的气体的露点 Ts 。流程见图 1 。 发生器采用单压法原理设计，最重要的部分在于饱 和器，即冷凝器和恒温槽的设计。考虑到恒温槽温度的 不均匀性，饱和器体积应尽可能的小，但是饱和度尽可 能的接近 100%。恒温槽的测量范围和技术参数也应符合 本项目的指标要求。进入冰（水）饱和器的气源，在到 达出口之前，应经过充分冷凝，从而使出口气体的露点 与饱和器的温度一致。饱和器的尺寸与许多独立的参数 有关，包括进、出气温度、气体流量、冷凝水的多少、