数字温湿度计校准规范.docx
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数字温湿度计校准规范
数字温湿度计校准规范
1范围
本规范适用于温度测量范围为（5～50）℃、相对湿度测量范围为（10～95）%的数字温湿度计（以下简称温湿度计）的校准。
2引用文件
本规范引用了下列文件：
JJG205-2005《机械式温湿度计检定规程》
JJF1001-2011《通用计量术语及定义》
JJF1012-2007《湿度与水分计量名词术语及定义》
JJF1076-2001《湿度传感器校准规范》
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3术语
3.1数字温湿度计digitalHydro-meters
由温度元件、湿敏元件、电路部分、显示系统等部分组成，以数字形式直接显示温度值和相对湿度的仪器。
3.2温度回差temperaturehysterisiserror
同一校准点正反行程的温度差值。
3.3湿度回差humidityhysterisiserror
同一校准点正反行程的湿度差值。
3.4相对湿度relativehumidity
湿气中水蒸气的摩尔分数与相同温度和压力下饱和水蒸气的摩尔分数之百分比，或者湿气中小蒸气的分压值与相同温度下饱和水蒸气压的比值。
3.5露点温度dew-pointtemperature
在等压的条件下将气体冷却，当气体中的水蒸气冷凝成水并达到相平衡状态时的气体温度即为气体的露点温度。
3.6湿敏元件humidityclcment
当湿度变化时，器件的物理参数、化学参数或其他参数呈现相应的变化，这样的器件称为湿敏元件。
3.7湿度传感器humiditytransmitter
由湿敏原件和其他（电量的或非电量的）元器件组成，能向配套仪表输出电量的或非电量信号的装置。
3.8湿度变送器humiditytransmitter
把湿度信号转变成标准模拟或数字信号的湿度测量装置。
3.9湿滞humidityhysteresis
湿敏元件、湿度传感器（变送器）以及湿度计在升湿过程中心响应曲线和降湿过程的响应曲线在同湿度下的最大不重合程度。
3.10冷镜式精密露点仪chilled-mirrordew-pointhygrometer
利用热电制冷器冷却露点传感器的镜面，使气体中的水蒸气在露点传感器的镜面上冷凝为露或霜，光电系统自动控制平衡，使镜面上的露或霜与气体中的水蒸气呈相平衡状态，用铂电阻温度计准确测量镜面上露层或霜层的温度，即气体的露（霜）点温度，根据这种原理测量气体露点的仪器称为冷镜式精密露点仪。
3.11电动通风干湿表electricventilationpsychrometer[JJF1012,2.35]
采用干湿球原理测量环境相对湿度、带有通风电机和防辐射护管的温湿度表。
注：
电动通风干湿表包括数字显示通风干湿表和没有数字显示的普通电动通风干湿表两种类型；干湿球温度计亦有玻璃水银温度计和铂电阻温度计两种类型。
4概述
数字温湿度计主要由感温元件、湿敏元件、测量电路和显示部分组成，其原理是利用温湿度敏感元件随温度、湿度的变化而产生不同电量特性，经过信号处理，以数字形式直接显示出温度值和相对湿度值的仪器。
温度元件包括工业铂电阻、半导体器件、热敏电阻等。
湿度元件包括湿敏电容、湿敏电阻或湿敏谐振器等。
温湿度计工作原理如图1所示。
图1.温湿度计工作原理图
5计量特性
5.1温度示值误差：
不大于±2.0℃。
5.2相对湿度示值误差：
a）不大于±5%（相对湿度在40%～70%，20℃时）；
b）不大于±7%（相对湿度在40%以下或70%以上，20℃时）。
5.3温度回差/相对湿滞误差
5.3.1温度回差：
不大于±0.5℃。
5.3.2相对湿滞误差：
不大于±3%。
5.4重复性
5.4.1温度重复性：
不大于0.5℃。
5.4.2相对湿度重复性：
不大于2%。
注：
以上指标不作为符合性判定标准，仅供参考。
6校准条件
6.1环境条件
6.1.1环境温度：
（15～25）℃
6.1.2相对湿度：
小于85%
6.2测量标准及其他设备
6.2.1测量标准
a）精密露点仪
选用配铂电阻温度计的冷镜式精密露点仪，能同时显示露点温度、相对湿度和温度。
其技术指标要求见表1。
表1精密露点仪性能指标
项目
测量范围
最大允许误差
温度
（5～50）℃
±0.1℃
相对湿度
（10～100）%
±1.0%
b）通风干湿表
选用电动通风干湿表，能同时显示温度和湿度，其技术指标要求见表2。
表2电动通风干湿表
项目
测量范围
最大允许误差
温度
（5～50）℃
±0.1℃
相对湿度
（30～90）%RH，20℃时
±0.2%RH
6.2.2其他设备
温湿度试验箱
温湿度试验箱必须具有自动调温调湿功能，应配有开门和大面积透明观察窗，其技术指标要求见表3。
表3温湿度试验箱
项目
技术指标
温度范围
（5～50）℃
温度均匀度
0.3℃
温度波动度
±0.2℃
相对湿度范围
（10～95）%（20℃时）
相对湿度均匀度
1.0%（20℃时）
相对湿度波动度
±0.8%（20℃时）
箱内风速
≤0.2m/s
7校准项目和校准方法
7.1校准项目
校准项目见表4。
表4校准项目一览表
序号
校准项目
校准方法
1
温度示值误差
7.2.1.2
2
相对湿度示值误差
7.2.1.3
3
温度回差/湿滞误差
7.2.2
4
重复性
7.2.3
7.2校准方法
7.2.1示值误差
7.2.1.1准备工作
将标准器探头置于温湿度试验箱工作室的中心位置，被校仪器置于试验箱工作室的有效空间内，放置的方式与数量应不影响箱内空气循环。
试验箱的工作室应保证气密性，且不得放置潮湿或强吸湿性材料。
7.2.1.2温度示值误差的校准
温度校准点为：
15℃，20℃，30℃。
试验箱的温度达到设定值后，应稳定30min后开始读数，先读标准器，后读被校仪器，间隔5min后重复读数一次。
取两次读数的算术平均值作为标准器的温度示值（TB）和被校仪器的温度示值（T）
温度示值误差按公式
（1）计算。
（1）
式中：
△T——被校仪器的温度示值误差，℃；
T——被校仪器的温度示值，℃；
TB——标准器的温度示值，℃；
7.2.1.3相对湿度示值误差的校准
按照从低湿到高湿的顺序进行校准，校准点依次为：
40%，60%，80%。
试验箱的温度设定为20℃。
达到设定值后，应稳定30min后开始读数，先读标准器，后读被校仪器，间隔5min后重复读数一次。
取两次读数的算术平均值作为标准器的相对湿度示值（HB）和被校仪器的相对湿度示值（H）。
相对湿度示值误差按公式
（2）计算。
（2）
式中：
△H——被校仪器的相对湿度示值误差，%；
H——被校仪器的相对湿度的显示值，%；
HB——标准器的相对湿度标准值，%；
7.2.2温度回差和相对湿滞误差校准
7.2.2.1温度回差校准
依次按照：
15℃，20℃，30℃，20℃，15℃的顺序进行温度回差校准。
在同一校准点上正、反行程温度示值的差值，即温度回差。
7.2.2.2相对湿滞误差校准
在20℃下，依次按照：
40%，60%，80%，60%，40%的顺序进行相对湿滞误差校准。
在同一校准点上正、反行程相对湿度示值的差值，即相对湿滞误差。
7.2.3重复性校准
7.2.3.1温度重复性校准
依次按照15℃，20℃，30℃的顺序进行温度重复性校准，每个温度点连续重复测量3次。
计算出在各校准点上3次测量示值之间的最大差值，即为温度重复性。
7.2.3.2相对湿度重复性校准
依次按照40%，60%，80%的顺序进行相对湿度重复性校准。
每个湿度点连续重复测量3次。
计算出在各校准点上3次测量示值之间的最大差值，即为相对湿度重复性。
8校准结果表达与处理
8.1校准记录
校准记录格式参见附录C。
8.2校准结果的处理
校准证书内页格式参见附录D，校准证书应至少包括以下内容：
a）标题，如“校准证书”；
b）实验室名称和地址；
c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；
d）证书或报告的唯一性标识（如证书编号），每页及总页数的标识；
e）客户的名称和地址；
f）被校对象的描述和明确标识（如型号、产品编号等）；
g）进行校准的日期或校准证书的生效日期；
h）校准所依据的技术规范的标识，包括名称和代号；
i）校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；
j）校准环境的描述；
k）校准结果及测量不确定度的说明；
l）校准员及核验员的签名；
m）校准证书批准人的签名；
n）校准结果仅对被校对象有效的声明；
o）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。
9复校时间间隔
建议复校时间间隔不超过12个月。
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，使用单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
附录A
数字温湿度计温度测量不确定度评定示例
A.1被校对象
数字温湿度计，
温度指标：
测量范围：
（5～50）℃，最大允许误差：
±2.0℃；
A.2测量标准
精密露点仪，
测量范围：
（-35～85）℃，最大允许误差：
±0.1℃；
A.3校准方法
按照本规范对温度的校准要求，将标准器探头置于温湿度试验箱工作室的中心位置，被校数字温湿度计置于试验箱工作室的有效空间内。
对温湿度试验箱进行温度设定（本次评定以30℃为例），开启运行。
试验箱的温度达到设定值后，应再稳定30min后开始读数，每间隔5min重复读数一次，取两次读数的算术平均值作为标准器和被校仪器的温度示值。
A.4测量模型
（A.1）
式中：
△T——被校仪器的温度示值误差，℃；
T——被校仪器的温度示值，℃；
TB——标准器的温度示值，℃；
A.5各输入量引入的标准不确定度评定
A.5.1由被校数字温湿度计的测量重复性引入的标准不确定度
由被校数字温湿度计测量重复性引入的标准不确定度
，采用A类方法进行评定。
在30℃校准点重复测量10次，用贝塞尔公式计算其单次实验标准差：
实际测量时以2次测量平均值作为最终结果，则
A.5.2由标准器引入的标准不确定度
由标准器引入的标准不确定度主要由温度测量用精密露点仪的最大允许误差引入的标准不确定度
、由温湿度试验箱的温场不均匀性引入的标准不确定度
、由温湿度试验箱的温度波动度引入的标准不确定度
组成。
A.5.2.1由标准露点仪的最大允许误差引入的标准不确定度
标准露点仪的温度测量最大允许误差为±0.1℃，按均匀分布，则由标准器最大允许误差引入的标准不确定度
A.5.2.2由温湿度试验箱的温场不均匀性引入的标准不确定度
该项不确定度来源于试验箱的温场不均匀性。
根据本测量方法，在测量时标准器放置在试验箱工作室的中心位置，而被测仪器则放置在试验箱工作室的任意位置，这两点间因试验箱的温场不均匀性而存在温差，因此以标准器探头处的温度替代被测仪器处的温度就引入了不确定度。
根据规范，温湿度试验箱的温场不均匀性为0.3℃，按均匀分布，则：
A.5.2.3由温湿度试验箱的温度波动度引入的标准不确定度
在校准过程中，由于温湿度试验箱的温度波动度会对测量结果产生影响，其波动度为±0.2℃，则半宽为0.2℃，按均匀分布计算，则
A.5.2.4温度测量时由标准器引入的标准不确定度
的合成
A.6灵敏系数
A.7标准不确定度分量汇总表
标准不确定度符号
不确定度来源
灵敏系数
标准不确定度
被校器具的测量重复性
1
0.169℃
由标准器引入的不确定度
-1
0.214℃
标准露点仪准确度
0.0577℃
温湿度箱温度不均匀性
0.17℃
温湿度试验箱的温度波动度
0.116℃
A.8合成标准不确定度
各输入量间没有值得考虑的相关性，故温度校准的合成标准不确定度可用下式计算:
A.9扩展不确定度
取包含因子k=2，温度校准的扩展不确定度为
附录B
数字温湿度计相对湿度测量不确定度评定示例
A.1被校对象
数字温湿度计，
湿度指标：
测量范围：
（10～95）%RH，
最大允许误差：
相对湿度在40%～70%，20℃时：
±5%
相对湿度在40%以下或70%以上，20℃时：
±7%。
A.2测量标准
精密露点仪，
湿度指标：
测量范围：
（10～95）％，最大允许误差：
±l.0％。
A.3校准方法
按照本规范对温度的校准要求，将标准器探头置于温湿度试验箱工作室的中心位置，被校数字温湿度计置于试验箱工作室的有效空间内。
对温湿度试验箱的进行温湿度设定（本次评定以20℃，60%RH为例），开启运行。
试验箱的温湿度达到设定值后，应稳定30min后开始读数，每间隔5min重复读数一次，取两次读数的算术平均值作为标准器和被校仪器的湿度示值。
A.4测量模型
（A.2）
式中：
△H——被校仪器的相对湿度示值误差，%；
H——被校仪器的相对湿度的显示值，%；
TB——标准器的相对湿度标准值，%；
A.5各输入量引入的标准不确定度评定
A.5.1由被校数字温湿度计的测量重复性引入的标准不确定度
由被校器具引入的标准不确定度
主要由测量重复性引入，采用A类方法进行评定。
在60%校准点重复测量10次，用贝塞尔公式计算其单次实验标准差：
实际测量时以2次测量平均值作为最终结果，则
A.5.2由标准器引入的标准不确定度
由标准器引入的标准不确定度由标准器最大允许误差引入的标准不确定度
、由试验箱的湿度场不均匀性引入的标准不确定度
、由温湿度试验箱的温度波动度引入的标准不确定度
组成。
A.5.2.1由标准器最大允许误差引入的标准不确定度
标准器的最大允许误差为±1.0%，按均匀分布，则由标准器最大允许误差引入的标准不确定度
A.5.2.2由试验箱的湿度场不均匀性引入的标准不确定度
按照本规范给出的测量方法，在测量时标准器放置在试验箱工作室的中心位置，而被测仪器则放置在试验箱工作室的任意位置，这两点间因试验箱的湿场不均匀性而存在不确定性，因此以标准器探头处的湿度替代被测仪器处的湿度就引入了不确定度。
根据规范，温湿度箱的湿场在20℃时不均匀性为1.0%RH，按均匀分布，则
A.5.2.3由温湿度试验箱的湿度波动度引入的标准不确定度
在校准过程中，由于温湿度试验箱的湿度波动度会对测量结果产生影响，其波动度为±0.8%，则半宽为0.4%，按均匀分布计算，则
A.5.2.2.3相对湿度测量时由标准器引入的标准不确定度
的合成
A.6灵敏系数
A.7标准不确定度分量汇总表
相对湿度校准的不确定度分量汇总表
标准不确定度符号
不确定度来源
灵敏系数
标准不确定度
被校器具的测量重复性
1
0.297%
由标准器引入的不确定度
-1
0.85%
标准露点仪准确度
0.577%
温湿度箱湿度不均匀性
0.577%
温湿度试验箱的湿度波动度
0.232%
A.8合成标准不确定度
各输入量间没有任何值得考虑的相关性，故相对湿度校准的合成标准不确定度可用下式计算:
A.9扩展不确定度
取包含因子k=2，相对湿度校准的扩展不确定度为
附录C
校准记录格式
第页共页
委托单位：
校准证书编号：
委托单位地址：
校准依据：
仪器名称：
型号规格：
出厂编号：
制造单位：
仪器状况：
校准地点：
环境温度：
℃
湿度：
%RH
校准用主要计量标准器具
名称
型号规格
不确定度或准确度等级或最大允许误差
出厂编号
证书编号
有效期
被检仪器信息
证书编号：
型号规格：
器号：
制造厂：
标准器
温度示值
（℃）
被检
温度示值
（℃）
温度
示值误差
（℃）
不确定度（℃）
k=2
标准器
湿度示值
（%RH）
（20℃时）
被检
湿度示值
（%RH）
湿度
示值误差
（%RH）
不确定度
（%RH）
k=2
附录D
校准证书内页格式
证书编号XXXXXX-XXXX
校准机构授权说明：
校准环境条件及地点：
温度
℃
地点
相对湿度
％
其它
校准所依据的技术文件（代号、名称）：
校准所使用的主要测量标准：
名称
测量范围
不确定度/准确度等级
证书编号
证书有效期至
（YYYY-MM-DD）
第X页共X页
证书编号XXXXXX-XXXX
校准结果
温度（℃）
标准示值
被检示值
示值误差
不确定度U（k=2）
湿度（%RH）（20℃时）
标准示值
被检示值
示值误差
不确定度U（k=2）
说明：
根据客户要求和校准文件的规定，通常情况下年校准一次。
声明：
1.仅对加盖“XXXXX校准专用章”的完整证书负责。
2.本证书的校准结果仅对本次所校准的计量器具有效。
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