河北省计量监督检测院 河北石家庄 050000
摘要：温湿度计是用于监测环境温度、湿度的一种计量器具，广泛应用于医药、食品、化工、电子、气象等各行业，以监测实验室、机房、仓库、厂房等室内外的温、湿度。本文探讨了机械式温湿度计计量结果的不确定度评定方法。
关键词：机械式温湿度计；不确定度；评定
不确定度评定是计量检定或校准工作中必须掌握的一项知识，本文通过对机械式温湿度计测量结果的不确定度评定，阐述了不确定度评定的过程中，首先必须熟悉测量过程和列出数学模型；其次根据数学模型对各个主要分量分别进行不确定度分量的评定，评定过程中尽量做到准确、全面、不重复；最后给出扩展不确定度的评定报告。
一、测量标准与测量方法
依据JJG 205-2005《机械式温湿度计》检定规程，机械式温湿度计在环境温度（20～25）℃，相对湿度≤75％RH，温度波动不超过±3℃/6h的环境条件进行测量。在该环境条件下，采用比较法检定机械式温湿度计的示值误差，将精密露点仪的感应器和机械式温湿度计同时置于同一湿度检定箱内，根据精密露点仪输出的值来调节湿度检定箱达到各检定点上。待检定箱的温度达到设定数值并稳定（15～30）分钟，读出机械式温湿度计的示值。根据机械式温湿度计的示值减精密露点仪的输出值，既得该点机械式温湿度计的示值误差。同时，估算其剩余误差来源，对测量不确定度进行评定。
二、数学模型
1、湿度：△H=H-HB
式中：H被检表相对湿度示值；HB标准器相对湿度示值。
2、温度：△T=T-TB -dl
式中：T被检表温度示值；Tb标准器温度示值；dl标准器温度修正值。
三、相对湿度测量不确定度评定
对数学模型△H=H-HB中各分量求偏导，各分量的灵敏度系数如下：
温湿度检定箱相对湿度的波动度引入的标准不确定度，采用B类方法评定。温湿度检定箱在20℃下，相对湿度40%，60%，80%上，由温湿度检定箱的校准证书所得，波动度均为±0.4%。则不确定度区间半宽分别为0.4%，按反正弦分布处理得：
2、输入量HB引入的标准不确定度
该项是精密露点仪的不准确引入，由精密露点仪的仪器说明书得，精密露点仪在相对湿度40%，60%，80%上的最大允许误差为±1.0%，则不确定度区间半宽分别为1.0%，按均匀分布处理得
3、合成标准不确定度的评定
1）标准不确定度汇总于下表3
表3相对湿度标准不确定度各分量汇总
2）合成标准不确定度的计算。各输入量间独立不相关，则合成不确定度为
3）扩展不确定度的评定
取包含因子k=2，U=2uc（H），则相对扩展不确定度如下表5
四、温度测量不确定度评定
对数学模型△T=T-TB -dl式中各分量求偏导，各分量的灵敏度系数如下：
表6温度重复性引入的不确定分量
表7 输入量T引入的标准不确定度
2、输入量TB引入的标准不确定度
输入量TB引入的标准不确定度是由精密露点仪的分辨力引入，由精密露点仪的说明书可得其温度分辨力0.1℃，其区间半宽为0.05℃，按均匀分布得：
4、合成标准不确定度的评定
1）标准不确定度汇总如下表8
表8 温度标准不确定度各分量汇总
2）合成标准不确定度的计算。各输入量间独立不相关，则合成不确定度为：
3）扩展不确定度的评定。取包含因子k=2，U=2uc（T），则相对扩展不确定度如下表10
五、结语
不确定度是表征合理的赋予被测量之值得的分散性与测量结果相联系
的参数。在对某仪器进行测量时，尽管对机械式温湿度计做了修正，但其测量结果由于存在随机效应、不能确定的系统效应等不确定因素将会导致误差。也就是说数据经过已知的修正值修正后还剩有误差，这些误差是不确定的，需分析其诸因素，估算其各分量，最终给出一个测量结果不能确定的范围。测量不确定度表明了测量结果的可信赖程度，它是测量结果质量的指标。对于一个测量结果不但要给出其量值，还要给出测量不确定度才是完整的。测量不确定度不能对测量结果进行修正。不确定度越小，其测量结果与被测量的真值越接近，在报告物理测量的结果时必须给出相应的不确定度，这一方面便于使用它的人评定其可靠性，另一方面也增强了测量结果之间的可比性。
参考文献：
[1]JJF1059-2016《测量不确定度评定与表示》.
[2]国家质量监督检验检疫总局.JJF1059.1-2012测量不确定度的评定与表示[S].北京：中国质检出版社，2012.
论文作者:索镛桢
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/14
标签：不确定论文; 测量论文; 温湿度论文; 标准论文; 相对湿度论文; 精密论文; 温度论文; 《基层建设》2018年第9期论文;