实验室温湿度监测系统在线校准方法及不确定度研究论文_夏海雷,成英淑,熊玉亭

夏海雷 成英淑 熊玉亭

浙江省方正校准有限公司 浙江杭州 310018

摘要:通过对实验室温湿度监测系统在不同的温湿度点进行在线校准,验证本文提供方法的可靠性

关键词:实验室温湿度监测系统;温度偏差;湿度偏差;方法比对;

1 引言

实验室温湿度监测系统用于监测被测环境的温度、湿度参数。监测系统主要由温湿度传感器、信号处理单元、通讯接口单元和/或数据存贮单元、显示单元组成。其基本工作原理如下:温湿度传感器受温湿度变化输出相应电信号,输入信号处理单元,经信号转换、放大、线性化和模数转换后,由单片微型计算机控制,将测量数据或通过显示单元显示出来,或传输至上位机系统,通过相应的软件集中显示。其目的在于创造一个良好的实验室环境,能让使用者随时掌握实验室的温湿度状况,更科学、更及时地了解监测区域的温湿度信息,是医药卫生、化学工作、大专院校、科研院所、高分子工程等实验室的必备设备。

JJF 1076-2001《湿度传感器校准规范》及JJF1664-2017《温度显示仪校准规范》全面的阐述了此类设备在校准实验室的校准方法,但在实际的应用过程中,由于该系统通常固定于实验室的某个位置,不方便拆卸送检。针对这一问题,本文提供了一种在线校准方法。

2 校准设备及校准方法

2.1 校准用设备及样品

表2 试验样品

序号名称生产厂家型号出厂编号

1温湿度记监测系统E+EEE21-FT6A23HC01/T02131401000227

2温湿度记监测系统rotronicHF532-WB1XX161080776

2.2 校准方法

在恒温实验室温湿度数值达到稳定状态的条件下,将精密露点仪的传感器尽可能放置于靠近监测系统传感器的位置,并有效固定。正常工作条件下,启动精密露点仪,并静置30分钟。在测量标准器具数值和被校监测系统数值达到稳定的状态下,按照标准→被检→被检→标准的顺序,短时间内连续记录10组数据。

2.3 校准结果处理

2.3.1 温度偏差

温度偏差计算公式见式(1):

……………………………(1)

式中:为监测系统的温度偏差,℃;

为监测系统读取的温度数值的平均值,℃;

为测量标准器具读取的温度数值的平均值,℃;

为测量标准器具在校准点的修正值,℃。

2.3.2 湿度偏差

湿度偏差计算公式见式(2):

……………………………(2)

式中:为监测系统的湿度偏差, %RH;

为监测系统读取的湿度数值的平均值, %RH;

为测量标准器具读取的湿度数值的平均值, %RH;

为测量标准器具在校准点的修正值, %RH.

3 不确定度分析

以分辨力0.1℃,0.1%RH的实验室温湿度监测系统为例进行分析。

3.1 数学模型(温度)

测量标准器传递引入的不确定度0.058-10.058

3.4 合成标准不确定度及扩展不确定度的计算

=0.11℃

取包含因子k=2,则温度偏差的扩展不确定度=0.3℃

采用同样的分析方法可得到湿度偏差的扩展不确定度为

=1.5%RH

4 校准方法结果验证

根据JJF 1076-2001及JJF1664-2017《温度显示仪校准规范》提供的方法和本文提供的方法,分别对试验样品进行校准,得到的结果如下:

4 校准结果

(下转第285页)

5 结论

通过本次试验可以看出,方法比对结果满意,说明本文提供实验室温湿度监测系统在线校准方法在是可靠的。

参考文献:

[1]上海市计量测试技术研究院. 温度计量[M]. 北京:中国计量出版社,2007.

[2] JJF 1076-2001,湿度传感器校准规范[S].

[3] JJF 1664-2017,温度显示仪校准规范[S].

论文作者:夏海雷,成英淑,熊玉亭

论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期

论文发表时间:2018/12/26

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