2019环境试验设备温度、湿度校准装置项目技术报告.doc
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计量标准技术报告
计量标准名称
环境试验设备温度、湿度校准装置
计量标准负责人
李承辉
建标单位名称
XX校准检测有限公司
填写日期
2019-12-04
目录
一、建立计量标准的目的……………………………………………(3)
二、计量标准的工作原理及其组成…………………………………(3)
三、计量标准器及主要配套设备……………………………………(4)
四、计量标准的主要技术指标………………………………………(5)
五、环境条件…………………………………………………………(5)
六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………(6-7)
七、计量标准的稳定性考核…………………………………………(8-9)
八、检定或校准结果的重复性试验…………………………………(10)
九、检定或校准结果的不确定度评定………………………………(11-18)
十、检定或校准结果的验证…………………………………………(19)
十一、结论……………………………………………………………(20)
十二、附加说明………………………………………………………(20)
第2页
一、建立计量标准的目的
计量标准在计量检定系统中起着传递量值承上启下的作用,是将各项计量基准复现的单位量值传递到生产贸易和科学技术等使用第一线的纽带,是实现量值统一的基础。
为贯彻计量法,保障企业计量单位制的统一,确保量值传递的及时性,确保工作计量器具量值的准确可靠,从而使工作计量器具进行测量得到的数据可以溯源至计量基准,特建立计量标准。
二、计量标准的工作原理及其组成
一、环境试验设备校准装置工作原理:
1、温、湿度测试点:
2、温湿度校准点:
校准范围(-50~+200)℃,通常在此范围内高温、常温、低温均匀选择3个温度校准点,或根据客户实际使用需求选取温度校准点;在工作空间温度20℃时校准湿度,相对湿度校准范围(30~90)%RH,通常在此范围内高、中、低均匀选择3个湿度校准点,或根据客户实际使用需求选取湿度校准点。
3、温度测试点位置:
A、B、C、D、O、E、F、G、H;O为工作空间几何中心;
湿度测试点位置:
甲、乙、丙;甲为工作空间几何中心。
4、在温湿度测试点位置布放温湿度传感器。
5、设定环境试验设备标称温、湿度,使设备正常工作,稳定后开始读数,每2min中记录环境试验箱温、湿度显示值和所有测试点温、湿度一次,30min内记录15次。
6、按规程要求进行数据处理,计算得到温度偏差、均匀度、波动度;相对湿度偏差、均匀度、波动度。
二、环境试验设备校准装置组成:
温度测量设备:
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统(温度部分)数据采集仪+9根铂电阻温度探头,溯源温度范围:
(-50~+200)℃,技术指标:
U=0.20℃(k=2);
湿度测量设备:
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统+3根湿度探头,溯源湿度范围:
(30~90)%RH,技术指标:
相对湿度U=1.20%RH(k=2)。
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
检定周
期或复
校间隔
检定或
校准机构
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统(温度部分)
Vtest-1101X
-50℃~200℃
U=0.20℃k=2
7
1年
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统
Vtest-1101X
30%RH~90%RH
U=1.20%RHk=2
1年
主要配套设备
四、计量标准的主要技术指标
环境试验设备温度、湿度校准装置的主要技术指标:
计量标准
测量范围
技术指标
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统(温度部分)
-50℃~200℃
U=0.20℃k=2
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统
30%RH~90%RH
U=1.20%RHk=2
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
(15~35)℃
(15~35)℃
合格
2
湿度
(30~85)%RH
(30~85)%RH
合格
3
气压
(86~106)kPa
(86~106)kPa
合格
4
5
6
六、计量标准的量值溯源和传递框图(温度部分)
上一级计量器具
xx计量质量检测研究院
计量器具名称:
标准铂电阻温度计
测量范围:
-189℃~420℃
准确度等级:
二等
比较测量
本级计量器具
计量器具名称:
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统(温度部分)
测量范围:
-50℃~200℃
U=0.20℃,k=2℃
比较测量
下一级计量器具
计量器具名称:
环境试验设备(温度部分)
测量范围:
-50℃~200℃
温度偏差MPE:
±(1.0~2)℃
六、计量标准的量值溯源和传递框图(湿度部分)
上一级计量器具
xx计量质量检测研究院
计量器具名称:
精密露点湿度计
测量范围:
露点温度-30℃~70℃
准确度等级:
一级
比较测量
本级计量器具
计量器具名称:
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统
测量范围:
30%RH~90%RH
U=1.20%RH,k=2
比较测量
下一级计量器具
计量器具名称:
环境试验设备(湿度部分)
测量范围:
30%RH~90%RH
湿度偏差MPE:
七、计量标准的稳定性考核(温度)
环境试验设备温度、湿度校准装置的稳定性考核记录
考核时间
2019年9月5日
2019年10月8日
2019年11月12日
2019年12月16日
核查标准
名称:
自校式铂电阻数字测温仪型号:
RCY-2A编号:
18056
测量条件
22.5℃62%RH
22.3℃63%RH
22.2℃62%RH
22.5℃61%RH
测量次数
温度
-50℃
温度
100℃
温度
200℃
温度
-50℃
温度
100℃
温度
200℃
温度
-50℃
温度
100℃
温度
200℃
温度
-50℃
温度
100℃
温度
200℃
1
-49.72
100.12
200.27
-49.81
100.17
200.19
-49.79
100.10
200.29
-49.75
100.19
200.21
2
-49.75
100.15
200.26
-49.77
100.19
200.17
-49.75
100.12
200.30
-49.73
100.17
200.20
3
-49.72
100.13
200.29
-49.79
100.16
200.18
-49.77
100.13
200.28
-49.72
100.18
200.18
4
-49.76
100.16
200.26
-49.76
100.16
200.16
-49.76
100.11
200.29
-49.74
100.19
200.19
5
-49.73
100.17
200.27
-49.78
100.18
200.18
-49.74
100.09
200.31
-49.76
100.19
200.21
6
-49.70
100.14
200.25
-49.80
100.19
200.20
-49.76
100.12
200.29
-49.74
100.21
200.19
7
-49.71
100.16
200.28
-49.81
100.20
200.19
-49.74
100.13
200.31
-49.76
100.19
200.21
8
-49.75
100.18
200.29
-49.79
100.18
200.18
-49.76
100.11
200.28
-49.75
100.20
200.18
9
-49.72
100.16
200.26
-49.81
100.17
200.20
-49.79
100.12
200.29
-49.73
100.18
200.19
10
-49.70
100.14
200.24
-49.79
100.19
200.18
-49.80
100.11
200.27
-49.75
100.19
200.20
-49.73
100.15
200.27
-49.79
100.18
200.18
-49.77
100.11
200.29
-49.74
100.19
200.27
变化量
-50℃:
0.06
100℃:
0.08
200℃:
0.11
允许
变化量
-50℃:
0.25
100℃:
0.35
200℃:
0.55
结论
合格
合格
合格
考核人员
七、计量标准的稳定性考核(湿度)
环境试验设备温度、湿度校准装置的稳定性考核记录
考核时间
2019年9月5日
2019年10月8日
2019年11月12日
2019年12月16日
核查标准
名称:
温湿度检定箱型号:
DTSL编号:
DTBG-1813
测量条件
22.5℃62%RH
20℃时
22.3℃63%RH
20℃时
22.2℃62%RH
20℃时
22.5℃61%RH
20℃时
测量次数
湿度
30%RH
湿度
60%RH
湿度
90%RH
湿度
30%RH
湿度
60%RH
湿度
90%RH
湿度
30%RH
湿度
60%RH
湿度
90%RH
湿度
30%RH
湿度
60%RH
湿度
90%RH
1
30.29
60.12
89.97
30.35
60.17
90.01
30.28
60.21
89.95
30.26
60.16
89.90
2
30.30
60.14
89.95
30.33
60.16
90.02
30.26
60.19
89.96
30.27
60.14
89.88
3
30.28
60.13
89.97
30.36
60.19
90.01
30.28
60.19
89.97
30.28
60.13
89.89
4
30.31
60.12
89.96
30.38
60.18
90.02
30.26
60.20
89.96
30.27
60.15
89.90
5
30.30
60.10
89.94
30.36
60.16
90.03
30.27
60.21
89.94
30.26
60.13
89.87
6
30.29
60.14
89.97
30.34
60.16
90.02
30.29
60.22
89.96
30.25
60.15
89.89
7
30.31
60.13
89.94
30.33
60.18
90.04
30.26
60.20
89.94
30.23
60.16
89.89
8
30.32
60.14
89.95
30.35
60.19
90.02
30.27
60.19
89.96
30.24
60.14
89.87
9
30.28
60.13
89.93
30.37
60.18
90.04
30.28
60.21
89.95
30.26
60.16
89.86
10
30.30
60.12
89.97
30.36
60.16
90.03
30.30
60.22
89.96
30.25
60.17
89.88
30.30
60.13
89.96
30.35
60.17
90.02
30.28
60.20
89.96
30.26
60.15
89.88
变化量
30%RH:
0.09
60%RH:
0.07
90%RH:
0.14
允许
变化量
30%RH:
1.5%
30%RH:
1.5%
30%RH:
1.5%
结论
合格
合格
合格
考核人员
李
八、检定或校准结果的重复性试验
环境试验设备温度、湿度校准装置的检定或校准结果的重复性试验记录
试验时间
测
测量量
次数值
温度部分
2019年9月10日
湿度部分
2019年9月10日
试验条件
20.5℃60%RH
20℃环境试验设备
20.5℃60%RH
20℃/90%RH环境试验设备
1
20.10
90.06
2
20.14
90.07
3
20.12
90.09
4
20.13
90.10
5
20.08
90.11
6
20.12
90.09
7
20.09
90.06
8
20.08
90.10
9
20.11
90.08
10
20.10
90.10
11
20.13
90.06
12
20.12
90.09
13
20.08
90.11
14
20.10
90.08
15
20.09
90.08
20.107
90.086
0.020
0.017
结论
符合要求
符合要求
备注
<0.029
<0.04
试验人员
九、检定或校准结果的不确定度评定
环境试验设备温度偏差校准结果不确定度分析
1概述
1.1测量依据:
JJF1101—2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》
1.2测量标准:
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统(温度部分)
测量范围(-50~200)℃,U=0.20℃,k=2
1.3被测对象:
环境试验设备(温度部分)。
环境试验设备温度技术指标
指标名称
(0~100)℃
(-60~0;100~200)℃
(200~300)℃
温度偏差
±1.0℃
±2℃
±2℃
±3℃
温度波动度
±0.5℃
±0.5℃
±1℃
±0.5℃
±2℃
温度均匀度
1.0℃
1.0℃
2℃
2℃
3℃
1.4测量方法:
用多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统(温度部分)对环境试验设备温场直接测量。
1.5评定结果的使用
在符合上述条件下的测量,一般可直接使用本不确定的评定结果。
2数学模型
以恒温恒湿箱(分辨力0.1℃)为例进行分析
Δtd=td-to-Δto
式中:
Δtd——环境试验设备温度偏差,℃;
td——环境试验设备温度显示仪表示值,℃;
to——数据采集器在环境试验设备几何中心位置温度示值,℃;
Δto——数据采集器的温度修正值,℃。
3不确定度来源及分析
3.1由环境试验箱温度源引入的不确定度u1
对环境试验箱作15次独立重复测量,从设备显示仪表上读取15次示值,记为td1,
td2,td3……,td15。
平均值,其测量结果列表1中
表1
校准点
-50℃
20℃
200℃
i(次数)
示值tdi/(℃)
示值tdi/(℃)
示值tdi/(℃)
1
-50.0
19.9
200.0
2
-50.1
20.0
200.1
3
-50.2
20.0
200.1
4
-50.3
20.1
200.2
5
-50.1
20.2
200.2
6
-50.0
20.2
200.1
7
-49.9
20.3
200.1
8
-49.8
20.2
200.1
9
-49.9
20.2
200.0
10
-50.0
20.1
199.8
11
-50.1
20.0
199.8
12
-50.2
20.0
199.8
13
-50.3
19.9
199.9
14
-50.2
19.9
200.0
15
-50.2
19.8
200.2
s()/℃
0.16
0.16
0.15
u1/℃
0.04
0.04
0.04
根据公式:
s()=
u1=s()/
3.2由测温设备数据采集器测量重复性引入的不确定度u2
对环境试验箱作15次独立重复性测量,从数据采集器上读取15次显示值,记为to1,to2,to3,……,to15。
平均值,其测量结果列表2中
表2
校准点
-50℃
20℃
200℃
i(次数)
测量值toi/(℃)
测量值toi/(℃)
测量值toi/(℃)
1
-49.25
19.35
199.20
2
-49.18
19.42
199.25
3
-49.26
19.39
199.26
4
-49.28
19.43
199.20
5
-49.20
19.42
199.25
6
-49.16
19.40
199.19
7
-49.20
19.37
199.16
8
-49.25
19.35
199.22
9
-49.19
19.38
199.26
10
-49.15
19.40
199.23
11
-49.16
19.42
199.16
12
-49.20
19.37
199.21
13
-49.15
19.40
199.15
14
-49.18
19.42
199.20
15
-49.20
19.44
199.26
s()
0.043
0.029
0.039
u2/℃
0.01
0.01
0.01
根据公式
s()=
u2=s()/
3.3由数据采集器测温修正值引入的不确定度u3
从校准证书中可知,数据采集器温度修正值的扩展不确定度U=0.20℃,k=2
u3==0.10℃
3.4环境试验箱分辨力u4:
u4=
4不确定度分量一览表
不确定度分量
序号
来源
符号
1
环境试验箱仪表示值重复性
u1
2
数据采集器测量重复性
u2
3
数据采集器测量误差
u3
4
环境试验箱示值分辨力
u4
环境试验箱分辨力/℃
校准点/℃
u1/℃
u2/℃
u3/℃
u4/℃
uc/℃
0.01
-50
0.04
0.01
0.10
0.003
0.11
20
0.04
0.01
0.10
0.003
0.11
200
0.04
0.01
0.10
0.003
0.11
0.1
-50
0.04
0.01
0.10
0.03
0.11
20
0.04
0.01
0.10
0.03
0.11
200
0.04
0.01
0.10
0.03
0.11
1
-50
0.10
0.01
0.10
0.3
0.32
20
0.10
0.01
0.10
0.3
0.32
200
0.10
0.01
0.10
0.3
0.32
5合成不确定度
当u1>u4时:
uc=
当u1<u4时:
uc=
6扩展不确定度
取包含因子k=2,则扩展不确定度:
U=kuc
环境试验箱分辨率/℃
校准点/℃
uc/℃
U/℃
进位修约U/℃
包含因子k
0.01
-50
0.11
0.22
0.3
2
20
0.11
0.22
0.3
200
0.11
0.22
0.3
0.1
-50
0.11
0.22
0.3
20
0.11
0.22
0.3
200
0.11
0.22
0.3
1
-50
0.32
0.64
0.7
20
0.32
0.64
0.7
200
0.32
0.64
0.7
环境试验设备相对湿度偏差校准结果不确定度分析
1概述
1.1测量依据:
JJF1101—2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》
1.2测量标准:
多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统
测量范围(30~90)%RH,相对湿度U=1.20%RH,k=2
1.3被测对象:
环境试验设备(湿度部分)。
其技术指标见下表。
环境试验设备温度技术指标
指标名称
湿热试验设备
湿热试验设备
交变湿热试验设备
湿度偏差
+2%RH、-3%RH
±5%RH
+2%RH、-3%RH
湿度波动度
±2%RH
±3%RH
±3%RH
湿度均匀度
3%RH
5%RH
3%RH
1.4测量方法:
用多通道高精度温度、湿度数据采集记录分析系统对环境试验箱湿度部分直接测量。
1.5评定结果的使用
在符合上述条件下的测量,一般可直接使用本不确定的评定结果。
2数学模型
Δhd=hd-ho+Δho
式中:
Δhd——环境试验设备湿度偏差,%RH;
hd——环境设备设备显示仪表示值,%RH;
ho——数据采集器测量值,%RH;
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