指針式溫濕度計濕度示值修正值校準結果的不確定度評定

目前，對實驗室的環境條件要求越來越高，溫濕度計的使用越來越廣泛，溫濕度計的檢定與校準工作得到更多的關注，對其不確定度的分析更顯重要。本文在環境條件為（15～25）℃，溫度波動應不超過±3℃/6h、相對濕度不大于75%RH時，依據JJG205-2005《機械式溫濕度計檢定規程》對指針式溫濕度計中的濕度示值修正值的不確定度來源及其各分量進行評定。

1 概述

溫濕度計濕度示值的校準采用比較法。溫濕度檢定箱作為濕度源提供一個穩定均勻的濕度場，精密露點儀作為濕度標準器測量并顯示濕度場濕度。將精密露點儀和被檢溫濕度計同時置于溫濕度檢定箱箱內，溫濕度檢定箱在20℃條件下分別提供濕度為60%RH的環境，達到平衡并且穩定后，記錄精密露點儀相對濕度標準值[H標]和被檢儀器的示值[H被]，二者之差即為被校準溫濕度計的示值修正值ΔH。

2 建立數學模型

溫濕度計修正值與其相關示值之間的數學模型關系如下：

[ΔH][=H標-H被]

式中：[ΔH]—被檢儀表的修正值；

[H標]——精密露點儀相對濕度標準值；

[H被]——被檢濕度表相對濕度值。

3 輸入量的標準不確定度的評定

3.1 被檢儀器的測量重復性引入的標準不確定度u1

屬于A類不確定度，用本標準對溫濕度計（濕度60%RH）進行10次測量，測量結果如下：

[H標]（%RH）：60.0、59.9、59.9、60.0、59.9、60.1、60.2、60.2、60.1、60.1

[H被]（%RH）：62.5、62.0、62.0、62.5、62.0、63.0、62.5、62.5、63.0、63.0

[ΔH]（%RH）：-2.5、+2.1、-2.1、-2.5、-2.1、-2.9、-2.3、-2.3、-2.9、-2.9

[ΔH=-2.46%]RH

[s=ΔHi-ΔH2n-1 =0.337%]RH

則[u1=0.337/10 =0.107%]RH

3.2 被檢儀器的讀數誤差引入的標準不確定度[u2]

被選擇的溫濕度計分辨力為[1%]RH，為均勻分布，[k]取[3]，則[u2 =1/23=0.288%]RH

3.3 精密露點儀示值誤差的標準不確定度[u3]

由上級計量行政部門提供的精密露點儀的檢定證書可知，其露點溫度修正值為0.1℃，通過查表知，在60%RH附近對應的濕度約為0.408%RH，k=2，屬于B類不確定度，為均勻分布，則[u3=0.408/3=0.235%]RH。

3.4 精密露點儀示值分辨力的標準不確定度[u4]

精密露點儀示值分辨力為0.1%RH，

則[u4=0.29×0.1=0.029%]RH。

3.5 溫濕度檢定箱濕度不均勻度引入的標準不確定度[u5]

由溫濕度檢定箱校準證書可知，溫濕度檢定箱濕度均勻度為±0.6%RH，估計為均勻分布，[k]取[3]，則：

[u5 =0.6/3=0.346%]RH。

3.6 溫濕度檢定箱濕度波動度引入的標準不確定度[u6]

由溫濕度檢定箱校準證書可知，溫濕度檢定箱濕度波動度為±0.5%RH，估計為均勻分布，[k]取[3]，則：

[u6 =0.5/ 3= 0.288%]RH。

4 合成標準不確定度的計算

輸入量[H標]和[H被]彼此獨立不相關，所以根據數學模型和不確定度傳播律，合成標準不確定度為[uc]，因此：

[uc=][u12+u22+u32+u42+u52+u62]

=[0.1072+0.2882+0.2352+0.0292+0.3462+0.2882]

=0.59%RH

5 擴展不確定度的評定

[U=2×0.59=1.2%]RH，[k]=2。

6 測量結果不確定度的報告與表示

機械式溫濕度計校準結果的擴展不確定度為：[U=1.2%]RH，[k]=2。