| 计量标准名称 | 温湿度检定装置 |
| 计量标准负责人 | 牛少钦 |
| 建标单位名称（公章） | |
| 填写日期 | 2017年10月20日 |
二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………( )
三、计量标准器及主要配套设备………………………………………………( )
四、计量标准的主要技术指标………………………………………………( )
五、环境条件……………………………………………………………………( )
六、计量标准的量值溯源和传递框图…………………………………………( )
七、计量标准的重复性试验……………………………………………………( )
八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………( )
九、检定或校准结果的测量不确定度评定……………………………………( )
十、检定或校准结果的验证……………………………………………………( )
十一、结论……………………………………………………………………( )
十二、附加说明…………………………………………………………………( )
| 一、建立计量标准的目的 |
| 随着经济的发展，企事业单位使用的温湿度表起来起多，为了更好地服务于企事业单位，保证量值的顺利传递，而建立此标准。 |
| 二、计量标准的工作原理及其组成 |
| 检定装置由精密露点仪及恒温恒湿箱组成．检定中把精密露点仪和被检计量器具（如温湿度表、温度传感器）一同放入恒温恒湿验箱中，恒温恒湿箱中提供可调的恒定的温湿度气源，标准值来自精密露点仪读数。根据露点温度的定义，在压力不变的情况下，通过制冷使气体中的水蒸汽在露点仪的镜面上冷凝，当达到热力学相平衡状态时，准确测量此时镜面的温度，即为该气体的露点温度，露点仪另有兆一只铂电阻温度计测量环境温度。 |
| 三、计量标准器及主要配套设备 | |||||||
| 计 量 标 准 器 | 名 称 | 型 号 | 测量范围 | 不确定度或 准确度等级或 最大允许误差 | 制造厂及 出厂编号 | 检定或 校准机构 | 检定周期或复校间隔 |
| 精密露点仪 | OPTIDEW VISION | -10℃～40℃ | ±0.15℃ | MICHELL 125951 | 中国计量科学研究院HXwh2008-7082 | 1年 | |
| 主 要 配 套 设 备 | 恒温恒湿箱 | C4-340 | （10～98）%RH | ±2%RH | 伟思富奇环境试验仪器（太仓）有限公司 54666002880010 | 中国计量科学研究院 HXwh2008-6823 | 1年 |
| （-40～180）℃ | ±0.3℃ | ||||||
| 四、计量标准的主要技术指标 | ||||
| 技术指标： 精密露点仪 测量范围：-10℃～40℃ 最大允许误差：±0.15℃ 恒温恒湿箱作为配套设备 测量范围：（10～98）%RH，最大允许误差：±0.2%RH （-40～180）℃，最大允许误差：±0.3℃ | ||||
| 五、环境条件 | ||||
| 序号 | 项 目 | 要 求 | 实际情况 | 结 论 |
| 1 | 温 度 | 20℃±5 | 20℃ | 符合要求 |
| 2 | 湿 度 | ＜75%RH | 40%RH | 符合要求 |
| 3 | ||||
| 4 | ||||
| 5 | ||||
| 6 | ||||
| 六、计量标准的量值溯源和传递框图 |
名称：分流式湿度标准装置 测量范围：（10～98）%RH 最大允许误差：1%RH 名称：露点仪检定装置 测量范围：T d (Tf)= -70℃～80℃ 最大允许误差：露点值0.1℃ 单位：中国计量科学研究院 |
│
直接比对
│
│
名称：精密露点仪
测量范围：T d (Tf)= -10℃～40℃
不确定度：ΔT d (δTf)≤0.15℃
| 单位：北京市大兴区计量检测所 |
│
直接比对
│
│
名称：机械式温湿度计
测量范围：（30～95）%RH
最大允许误差为：
±5%RH（40%RH ～70%RH，20℃）
±7%RH（40%RH 以下或70%RH以上，20℃）
测量范围：（5～50）℃
| 最大允许误差为：±2℃ | 名称：电动通风干湿表 测量范围：（10～99）%RH 最大允许误差为：相对湿度/%RH：≤5 测量范围：（0～50）℃ 最大允许误差为：干球温度/℃：±0.3 湿球温度/℃：±0.3 干湿温度计示值误差之差的绝对值/℃：0.4 | 名称：湿度传感器 测量范围：（10～95）%RH 最大允许误差为：（2～5）%RH 测量范围：（10～40）℃ 最大允许误差为：±0.3℃ |
| 七、计量标准的重复性试验 | ||
| 选择一只稳定的温湿度表作为被检，在符合检定条件的情况下，使用恒温恒湿箱在20℃的产生一稳定的标准湿气，用检定装置对其进行了10次等精度测量，测量结果列表如下： 序号 | 标准露点仪（%RH） | 被检温湿度表（%RH） |
| 1 | 60.1 | 60 |
| 2 | 60.0 | 60 |
| 3 | 60.0 | 59 |
| 4 | 60.2 | 60 |
| 5 | 60.1 | 60 |
| 6 | 60.1 | 60 |
| 7 | 60.0 | 59 |
| 8 | 60.2 | 60 |
| 9 | 60.1 | 60 |
| 10 | 60.0 | 59 |
| 平均值 | 60.08 | 59.7 |
| s小于uc,所以测量重复性符合要求。 |
| 八、计量标准的稳定性考核 | ||||
| 该标准装置的稳定性是选择一个稳定的温度表，每隔１个月用标准观测稳定的温湿度表60%RH点一次，通过测量反映装置的稳定性。具体数据如下： 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 2 | 60 | 60 | 60 | 61 |
| 3 | 59 | 59 | 61 | 61 |
| 4 | 59 | 59 | 61 | 61 |
| 5 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 6 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 7 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 8 | 60 | 60 | 61 | 60 |
| 9 | 59 | 59 | 61 | 61 |
| 10 | 59 | 59 | 61 | 60 |
| 平均值 | 59.6 | 59.6 | 60.5 | 60.4 |
1、该计量标准的稳定性值 = Xmax- Xmin =0.9%RH
| 2、因为该计量标准的稳定性值小于计量标准的扩展不确定度，故该计量标准稳定性考核为合格。 |
| 九、检定或校准结果的测量不确定度评定 | |||
| 温度测量不确定度评定 C．1数字模型 被检温湿度表温度示值误差的计算公式： △td = tb－ts－△t1 式中：T—被检温湿度表的温度示值误差，℃； b—被检温湿度表的温度示值，℃； s—标准温度计的示值，℃； △T1—标准温度计的修正值，℃。 C．2灵敏系数 =1 C2= =－1 C3= = －1 C．3 标准不确定度评定 C．3．1 标准不确定度u(Tb)的评定 a) 被检温湿度表的温度分度值为1℃，其示值分辨力为0.5℃，所引起的极限误差为0.25℃，其分布为均匀分布，包含因子k=,所以其引入的标准不确定度u(Tb1)= =0.14(℃)。属B类标准不确定度。 其估算值的可靠性约为10%，则其自由度 (△Tb1)= =50。 b)被检温湿度表示值重复性引入的标准不确定度u(Tb2) 选一支温湿度表作为被检温湿度表，放入恒温恒湿箱内，在符合校准条件的情况下，调节恒温恒湿箱产生一个温度为20℃的环境，稳定后读取标准温度计的温度显示值（此值为温度的标准值）和被检温湿度表的温度显示值。 测量结果如表C.1所示。 表C.1 序号 | 标称值Ts/℃ | 被检表显示值Tb/℃ | 修正值△T/℃ |
| 1 | 20.2 | 20.5 | 0.3 |
| 2 | 20.2 | 20.5 | 0.3 |
| 3 | 20.2 | 20.5 | 0.3 |
| 4 | 20.1 | 20.5 | 0.4 |
| 5 | 20.1 | 20.5 | 0.4 |
| 6 | 20.1 | 20.5 | 0.4 |
| 7 | 20.2 | 20.5 | 0.3 |
| 8 | 20.2 | 20.5 | 0.3 |
| 9 | 20.2 | 20.5 | 0.3 |
| 10 | 20.2 | 20.5 | 0.3 |
| 平均值 | 20.17 | 20.50 | 0.33 |
| 试验标准差 | S(Tb2=0.0) |
u(Tb1) 和u(Tb2)是互不相干的，所以
u(Tb)= =0.14(℃)
自由度
(Tb)= =50
C．3．2 标准不确定度U(Ts)的评定
标准温度计示值引入的标准不确定度V(Ts1)
标准温度计的示值分辨力为0.1℃，所引入的极限误差为0.05℃，其分布为均匀分布，包含因子k=,所以其引入的标准不确定度u(Ts1)= =0.03（℃）。属B类标准不确定度。
b)恒温恒湿箱温度波动引入的标准不确定度 (Ts2)
恒温恒湿箱温度波动在读数过程中其变化最大不超过0.2℃,其分布为反正正玄分布, 包含因子k=,所以其引入的标准不确定度u(Ts2)= =0.14（℃）。属B类标准不确定度。
其估算值的可靠性约 20%，则其自由度 (Ts2)= =12。
c) 恒温恒湿箱温场不均匀引入的标准不确定度u(Ts3)
因被检温湿度表置于标准温度计的附近, 恒温恒湿箱温度场的不均匀性带来的标准不确定度很小,故u(Ts3)可忽略不计.
因为u(Ts1)和u(Ts2)是互不相干的,所以
s)= =0.14(℃)
自由度
(Us)= =12
C.3.3 标准不确定度u(△T1)的评定
标准温度计修正值的引入的标准不确定度u(△T1)，用B类标准不确定度评定。标准温度计在周期内不做修正所引入的误差为0.2℃，该误差分布为均匀分布，包含因子k=，其标准不确定度u(△T1)= =0.12（℃）。
其估算值的可靠性约 20%，则其自由度 (Ts2)= =12。
C．4 合成标准不确定度
C．4．1 标准不确定度汇总
表 C.2
| i | Xi | ai | ki | u(Xi) | ci | ui(y) | i |
| 1 | Tb引入的误差 | 1 | 0.14℃ | 50 | |||
| 1.1 | 被检温湿度表的示值估读Tb1 | 0.25℃ | 0.14℃ | 50 | |||
| 1.2 | 被检温湿度表的示值重复性Tb2 | 0.0℃ | 0.0℃ | 9 | |||
| 2 | Ts引入的误差 | 0.14℃ | 1 | 0.14℃ | 12 | ||
| 2.1 | 标准温度计的估读Ts1 | 0.05℃ | 0.03℃ | ||||
| 2.2 | 恒温恒湿箱温度波动Ts2 | 0.2℃ | 0.14℃ | 12 | |||
| 3 | △T1引入的误差 | 1 | 0.12℃ | 12 | |||
| 3.1 | 标准温度计修正值△T1 | 0.2℃ | 0.12℃ | 12 | |||
| 注： i — 误差或不确定度来源的序号； | |||||||
| Xi — 第i个自变量或输入估计值； | |||||||
| ai — Xi的误差分散区间半宽、极限误差或扩展不确定度； | |||||||
| ki — 覆盖因子或置信因子； | |||||||
| u（Xi）=ai/ki —输入B类标准不确定度；若用统计方法获得时，称为A类类标准不确定度； | |||||||
| — 灵敏系数； | |||||||
| ui（y）= u（Xi） — 输入标准不确定度分量； | |||||||
| i — 自由度。 | |||||||
上述所分析的各项标准不确定度分量均为不相关量，所以其合成标准不确定度为：
uc(△T)= =0.23（℃）
有效自由度
eff==49
C．5 扩展不确定度
按置信水平p=0.95,有效自由度为49，查t分布表可得k=2.01。因此扩展不确定度为：
U=k× uc(△T)=2.01×0.23=0.46(℃)
根据以上测量不确定度的评定，允许误差为±2℃的机械指针式温湿度表温度示值误差的扩展不确定度为0.46℃，取0.5℃。
注：为充分利用恒温恒湿箱的容积，可在其有效容积内置入更多的被检温湿度表，这样就要考虑恒温恒湿箱湿度场的不均匀性带来的标准不确定度u（Ts3），现将标准不确定度评定补充如下：
1）恒温恒湿箱湿度场引入的标准不确定度u(△T1)，用B类标准不确定度评定。恒温恒湿箱在（—10 ~ 40）℃时其湿度场的最大湿度差不超过0.6℃，其分布为均匀分布，包含因子k=，其标准不确定度u(△Ts3)= =0.17（%RH）。
其估算值的可靠性约为20%，则其自由度 (Ts3)= =12。
因为u(Ts1) 、u(Ts2)和u(Ts3)是互不相干的,所以
u(Ts)= =0.22（℃）
自由度
（Ts）==23
2）合成标准不确定度
其他的标准不确定度分量没有变化。故
uc(△T)= =0.29(℃)
有效自由度
ejj==55
3）扩展不确定度
按置信水平p=0.95,有效自由度为55，查t分布表可得k=2.01。因此扩展不确定度为：
U = k × uc(△T) = 2.01×1.28 = 0.58 (℃)
根据以上测量不确定度的评定，允许误差为±2℃的机械指针式温湿度表温度示值误差的扩展不确定度为0.58℃，取其数为0.6℃。
湿度测量不确定度评定
B．1数字模型
被检温湿度表温度示值误差的计算公式：
△U = Ub－Us－△U1
式中：△U—被检温湿度表的湿度示值误差，%RH；
b—被检温湿度表的湿度示值，%RH；
s—标准湿度计的示值，%RH；
△U1—标准湿度计的修正值，%RH。
B．2灵敏系数
=1
C2= =－1
C3= = －1
B．3 标准不确定度评定
B．3．1 标准不确定度u(Ub)的评定
a) 被检温湿度表的湿度分度值为2%RH，其示值分辨力为1%RH，所引起的极限误差为0.5%RH，其分布为均匀分布，包含因子k=,所以其引入的标准不确定度u(Ub1)= =0.29(%RH)。属B类标准不确定度。
其估算值的可靠性约为10%，则其自由度 (Ub1)= =50。
b)被检温湿度表示值重复性引入的标准不确定度u(Ub2)
选一支温湿度表作为被检温湿度表，放入恒温恒湿箱（作为温度箱，下同）内，在符合校准条件的情况下，调节恒温恒湿箱产生一个温度为20℃的环境，相对湿度为60%RH的环境，稳定后读取标准温度计的温度显示值（此值为温度的标准值）和被检温湿度表的湿度显示值。
测量结果如表B.1所示。
表B.1
| 序号 | 标称值Us/%RH | 被检表显示值Ub/%RH | 修正值△U/%RH |
| 1 | 59.2 | 62 | -2.8 |
| 2 | 59.2 | 62 | -2.8 |
| 3 | 59.1 | 62 | -2.9 |
| 4 | 59.0 | 62 | -3.0 |
| 5 | 59.0 | 62 | -3.0 |
| 6 | 59.1 | 62 | -2.9 |
| 7 | 59.1 | 62 | -2.9 |
| 8 | 59.2 | 62 | -2.8 |
| 9 | 59.2 | 62 | -2.8 |
| 10 | 59.2 | 62 | -2.8 |
| 平均值 | 59.13 | 62 | -2.87 |
| 试验标准差 | s(Ub2)=0.00 |
u(Ub1) 和u(Ub2)是互不相干的，所以
u (Ub) = =0.29(%RH)
自由度
(Ub)= =26
B．3．2 标准不确定度u(Us)的评定
标准湿度计示值引入的标准不确定度u(Us1)
标准湿度计的示值分辨力为0.1%RH，所引入的极限误差为0.05%RH，其分布为均匀分布，包含因子k=,所以其引入的标准不确定度u(Us1)= =0.03（%RH）。属B类标准不确定度。
b)恒温恒湿箱湿度波动引入的标准不确定度u(Us2)
恒温恒湿箱湿度波动在读数过程中其变化最大不超过0.5%RH,其分布为反正正玄分布, 包含因子k=,所以其引入的标准不确定度u(Us2)= =0.35（%RH）。属B类标准不确定度。
其估算值的可靠性约 20%，则其自由度 (Us2)= =12。
c) 恒温恒湿箱湿度场不均匀引入的标准不确定度u(Us3)
因被检温湿度表置于标准温度计的附近, 恒温恒湿箱湿度场的不均匀性带来的标准不确定度很小,故u(Us3)可忽略不计.
因为u(Us1)和u(Us2)是互不相干的,所以
u(Us)= = 0.35 (%RH)
自由度
(Us)= =12
B.3.3 标准不确定度u(△U1)的评定
标准湿度计修正值的引入的标准不确定度u(△U1)，用B类标准不确定度评定。标准湿度表在周期内不做修正所引入的误差为2%RH，该误差分布为均匀分布，包含因子k=，其标准不确定度u(△U1)= =1.15（%RH）。
其估算值的可靠性约 20%，则其自由度 (△U1)= =12。
B．4 合成标准不确定度
B．4．1 标准不确定度汇总
表 B.2
| i | Xi | ai | ki | u(Xi) | ci | ui(y) | i |
| 1 | Ub引入的误差 | 1 | 0.29%RH | 26 | |||
| 1.1 | 被检温湿度表的示值估读Ub1 | 0.5%RH | 0.29%RH | 50 | |||
| 1.2 | 被检温湿度表的示值重复性Ub2 | 0.00%RH | 9 | ||||
| 2 | Us引入的误差 | 0.35%RH | 1 | 0.35%RH | 12 | ||
| 2.1 | 标准湿度计的估读Us1 | 0.05%RH | 0.03%RH | ||||
| 2.2 | 恒温恒湿箱湿度波动Us2 | 0.5%RH | 0.35%RH | 12 | |||
| 3 | △U1引入的误差 | 1 | 1.15%RH | 12 | |||
| 3.1 | 标准湿度计修正值△U1 | 2.0%RH | 1.15%RH | 12 | |||
| 注： i — 误差或不确定度来源的序号； | |||||||
| i — 第i个自变量或输入估计值； | |||||||
| i — Xi的误差分散区间半宽、极限误差或扩展不确定度； | |||||||
| i — 覆盖因子或置信因子； | |||||||
| u（Xi）=ai/ki —输入B类标准不确定度；若用统计方法获得时，称为A类类标准不确定度； | |||||||
| — 灵敏系数； | |||||||
| ui（y）= u（Xi） — 输入标准不确定度分量； | |||||||
| i — 自由度。 | |||||||
上述所分析的各项标准不确定度分量均为不相关量，所以其合成标准不确定度为：
uc(△U)= =1.24（%RH）
有效自由度
eff==18
B．5 扩展不确定度
按置信水平p=0.95,有效自由度为18，查t分布表可得k=2.01。因此扩展不确定度为：
U=k× uc(△U)=2.01×1.24=2.49(%RH)
根据以上测量不确定度的评定，允许误差为±5%RH~±%RH的机械指针式温湿度表温度示值误差的扩展不确定度为2.49%RH，取其数为2.5%RH。
注：为充分利用恒温恒湿箱的容积，可在其有效容积内置入更多的被检温湿度表，这样就要考虑恒温恒湿箱湿度场的不均匀性带来的标准不确定度u（Us3），并标准温度计要使用精密露点仪。现将标准不确定度评定补充如下：
4）恒温恒湿箱湿度场引入的标准不确定度u(△U1)，用B类标准不确定度评定。恒温恒湿箱在（20~25）%RH时其湿度场的最大湿度差不超过2%RH，其分布为均匀分布，包含因子k=，其标准不确定度u(△Us3)= = 0.58（%RH）。
其估算值的可靠性约为20%，则其自由度 (Us3)= =12。
因为u(Us1) 、u(Us2)和u(Us3)是互不相干的,所以
u(Us)= =0.68（%RH）
自由度
（Us）==20
2) 标准不确定度u(△U1)的评定
标准湿度计修正值的引入的标准不确定度u(△U1)，用B类标准不确定度评定。标准湿度表在周期内不做修正所引入的误差为1%RH，该误差分布为均匀分布，包含因子k=*3，其标准不确定度u(△U1)= =0.58（%RH）。
其估算值的可靠性约为20%，则其自由度(△U1)= =12。
5）合成标准不确定度
其他的标准不确定度分量没有变化。故
u(△U)= =1.23(%RH)
有效自由度
vejj==106
6）扩展不确定度
按置信水平p=0.95,有效自由度为106，查t分布表可得k=1.96。因此扩展不确定度为：
U=k× uc(△U)=2.01×1.28=2.49(%RH)
| 根据以上测量不确定度的评定，允许误差为±5%RH~±7%RH的机械指针式温湿度表温度示值误差的扩展不确定度为2.49%RH，取其数为2.5%RH。 |
| 十、检定或校准结果的验证 |
| 根据对精密露点仪标准装置的不确定度的评定，该标准装置可作为满足开展检定工作计量器具的使用要求。 |
| 十一、结论 |
该标准装置可作为温湿度标准装置使用。 |
| 十二、附加说明 |
| 开展检定所依据的检定规程： JJG205-2005《机械式温湿度计》检定规程 JJG993-2004《电动通风干湿表》检定规程 JJF1076-2001《湿度传感器》校准规范 |
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