DB13 T 1702-2013 数显温湿度表测试方法.pdf

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1、ICS 17.200.20 N 11 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 17022013 数显温湿度表测试方法 2013- 01-21发布 2013- 02-20实施河北省质量技术监督局 发 布DB13/T 17022013 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由唐山市质量技术监督局提出。 本标准起草单位：唐山轨道客车有限责任公司。 本标准主要起草人：徐福辉、孙建华、高婧、赵丽君、贾旭杰。 DB13/T 17022013 1 数显温湿度表测试方法 1 范围 本标准规定了工作用数显温湿度表的计量技术要求、测试条件、测试方法、测试结果的处理。

2、 本标准适用于温度测量范围-1070，示值误差不低于0.5，相对湿度测量范围2%RH98%RH，示值误差不低于2%RH（在25环境条件下）的数显温湿度表的测试。数显温湿度表的校准可参考执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 15768 电容式湿敏元件与湿度传感器 总规范 JJG 205-2005 机械式温湿度计检定规程 JJF 1001 通用计量术语及定义 3 术语和定义 JJF 1001 和GB 15768中界定的术语和定义适用于本文件。 4

3、 总则 数显温湿度表是利用感温元件、感湿元件随温度、湿度变化从而产生不同的电信号这一特性制作的温湿度测量仪器。一般由感温元件、感湿元件、电子转换线路和显示系统等组成。 感温元件包括：工业铂电阻、半导体器件、热敏电阻等；感湿元件包括：湿敏电阻、湿敏电容或湿敏谐振器等。 5 技术要求 5.1 外观 5.1.1 数字显示不应有影响使用和准确读数的缺陷，各项功能应工作正常。 5.1.2 数显温湿度表应标有制造厂、型号规格、出厂编号、允许误差、生产日期。 5.2 示值误差 温度示值误差不低于0.5，湿度示值误差不低于2%RH（在25环境条件下）。 6 测试条件 DB13/T 17022013 2 6.1

4、 环境条件 温度1628，相对湿度85%RH。 6.2 标准器及配套设备 6.2.1 标准器 标准温湿度计：温度测量范围-1070，示值误差不超过0.1，分辨力0.01；湿度测量范围20%RH98%RH，示值误差不超过1%RH（在25环境条件下），分辨力0.01%RH。 6.2.2 配套设备 温湿度检测箱技术指标见表1。 表1 温湿度检测箱技术指标 项目 技术指标 温度调节范围 -20100 湿度调节范围 20%RH98%RH 温度均匀度 0.3 温度波动波 0.2 湿度均匀度 1.0%RH（25时） 湿度波动度 0.5%RH（25时） 温湿度检测箱的温湿度均匀度、波动度的定义和测试方法见JJ

5、G 205-2005的附录D。 7 测试方法 7.1 外观 目测和手动检查。 7.2 示值误差 7.2.1 标准器探头和被检测温湿度表的摆放要求 将标准器探头摆放在温湿度检测箱工作室中心位置，被测试温湿度表围绕标准器探头紧凑摆放在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的循环并便于读数。 7.2.2 湿度测试方法 湿度检测点为40%RH、60%RH、80%RH(也可根据需要增加校准点)，在25情况下，根据检测点要求进行检测。 调节温湿度检测箱的湿度。一般由低湿度到高湿度进行调节，每个检测点在温湿度校准箱湿度达到设定值后稳定30 min后，每隔2 min分别记录标准湿度计的相对湿度值

6、和被检测温湿度表的相对湿度值，各记录三个数据，取三个数据的平均值分别作为该检测点的标准相对湿度示值和被检测温湿度表的相对湿度示值。 然后按同样步骤做下一个检测点，直至所有的检测点测试完毕。 DB13/T 17022013 3 按式(1)计算，给出各检测点的相对湿度示值误差。 1BH H H d （1） 式中： H相对湿度示值误差, %RH； HB标准器相对湿度示值, %RH； H被检表相对湿度示值, %RH； d1标准器相对湿度修正值, %RH。 7.2.3 温度测试方法 温度检测点一般为10、20和30(也可根据需要增加校准点)。 调节温湿度检测箱的温度，一般由低温到高温进行调节，每个检测点

7、在温湿度检测箱温度达到设定值后稳定30 min，每隔2 min分别记录标准温度计的温度值和被检测温湿度表的温度值，各记录3个数据，取3个数据的平均值，分别作为该检测点的标准温度示值和被检测温湿度表的温度示值。 然后按同样步骤做下一个检测点，直至所检测点测试完毕。 按式(2)计算，给出各温度点的示值误差。 2dTTTB （2） 式中： T示值误差, ； TB标准器温度值, ； T被检表温度值, ； d2标准器温度修正值, 。 8 测试结果的处理 经测试的数显温湿度表，出具测试报告。测试报告可给出测试项目的测量结果和测量不确定度，内容参见附录A。 DB13/T 17022013 4 A A 附 录

8、 A （资料性附录） 测试报告 A.1 测试证书或测试报告应至少包括以下信息: a) 标题：测试报告； b) 实验室名称和地址； c) 测试报告的惟一性标识(如系列号)和每一页上的标识，以确保能够识别该页属于测试报告结束的清晰标识； d) 客户的名称和地址； e) 使用本标准作为测试依据的说明； f) 测试物品的描述、状态和明确标识； g) 测试日期； h) 测试结果，带有测量单位； i) 测试人、批准人的签字； j) 环境条件； k) 测量不确定度和(或)测试结果符合本标准推荐值的说明； l) 测量可溯源的证据。 DB13/T 17022013 5 B B 附 录 B （资料性附录） 数显温

9、湿度表测试记录 委托单位 出厂编号 型号规格 生产厂家 温度允许误差 湿度允许误差 标准器名称 标准器编号 型号规格 温度最大误差 湿度最大误差 有效期 环境温度 环境湿度 依据技术标准 外观： 湿度示值误差（%R.H） 检测点 被测表记录数据 被测表记录数据平均值 标准器记录数据 标准器记录数据平均值 标准器修正值 示值误差 温度示值误差() 检测点 被测表记录数据 被测表记录数据平均值 标准器记录数据 标准器记录数据平均值 标准器修正值 示值误差 DB13/T 17022013 6 湿度示值误差最大值（%R.H）： 温度示值误差最大值()： 测试结果： 测试人员 校核人员 测试日期 DB1

10、3/T 17022013 7 C C 附 录 C （资料性附录） 湿度 C.1 数学模型 被测试温湿度表湿度示值误差的计算公式： 1BH H H d 式中： H被测试温湿度表的湿度示值误差，%RH； H被测试温湿度表的湿度显示值，%RH； HB标准温湿度表的湿度显示值，%RH； d1标准温湿度表的湿度修正值，%RH。 C.2 灵敏系数 1/1 HHc 1/2BHHc 1/13 dHc C.3 标准不确定度评定 C.3.1 标准不确定度u(H)的评定 a) 被测试温湿度表示值引入的标准不确定度u(H1) 被测试温湿度表其湿度示值分辨力为0.1%RH，所引起的极限误差为0.05%RH，分布为均匀分

11、布，包含因子k=3，所以其引入的标准不确定度u(H1)= 0.05/3=0.029(%RH)。属B类标准不确定度。 其估算值的可靠性为10%，则其自由度(H1)=（10%）-2/2=50。 b) 被测试温湿度表示值重复性引入的标准不确定度u(H2) 选一块温湿度表作为被测试温湿度表，放入温湿度检测箱内，在符合测试的条件下，调节温湿度检测箱产生一个温度为25，湿度为60%RH的环境，稳定后读取标准温湿度计的相对湿度显示值和被测试温湿度表的相对湿度显示值。 测量结果如表C.1所示。 表C.1 湿度测量结果 DB13/T 17022013 8 序号 标准值HB/%RH 被测试表显示值H/%RH 修正

12、值/%RH 1 59.41 60.9 -1.5 2 59.38 61.0 -1.6 3 59.42 61.2 -1.8 4 59.40 61.0 -1.6 5 59.38 61.1 -1.7 6 59.38 60.9 -1.5 7 59.40 61.3 -1.9 8 59.44 60.2 -0.8 9 59.41 60.9 -1.5 10 59.42 61.3 -1.9 平均值 59.40 61.0 -1.6 试验标准差 s(H2)=0.32 u(H2)=0.32(%RH)。属A类标准不确定度。其自由度(H2)=10-1=9。 u(H1)和u(H2)是互不相干的，所以 u(H)= )()(22

13、12HuHu =0.35(%RH) 自由度： (H)= )()()()()(242214114HHucHHucHu=24 C.3.2 标准不确定度u(HB)的评定 a) 标准温湿度计示值引入的标准不确定度u(HB1) 标准温湿度计的示值分辨力为0.01%RH，所引起的极限误差为0.005%RH，分布为均匀分布，包含因子k=3，所以其引入的标准不确定度u(HB1)= 0.005/3=0.003(%RH)。属B类标准不确定度。 b) 温湿度检测箱波动度引入的标准不确定度u(HB2) 温湿度检测箱湿度波动在读数过程中变化最大不超过0.1%RH，其分布为反正弦分布，包含因子k=2，所以其引入的标准不确

14、定度u(HB2)=0.1/2=0.071 (%RH)。属B类标准不确定度。 其估算值的可靠性为20%，则其自由度(HB2)=（20%）-2/2=12 c) 温湿度检测箱湿度场不均匀度引入的标准不确定度u(HB3) 因被校准温湿度表置于标准温湿度计的附近，湿度场的不均匀性带来的标准不确定度很小，故u(HB3)可忽略不计。 u(HB1)和u(HB2)是互不相干的，所以 DB13/T 17022013 9 u(HB)= )()(2212HuHuBB =0.071 (%RH) 自由度： (HB)= )()()(2244BBBHHuHu=12 C.3.3 标准不确定度u(d2)的评定 标准湿度计修正值引

15、入的标准不确定度u(d2)评定，用B类标准不确定度评定。标准湿度表在检定周期内不做修正所引入的误差为1%RH，分布为均匀分布，包含因子k=3，所以其引入的标准不确定度u(d2)= 1/3=0.577(%RH)。 其估算值的可靠性为20%，则其自由度(d2)=（20%）-2/2=12。 C.4 合成标准不确定度 因上述所分析的各项标准不确定度分量均为不相关分量，所以其合成标准不确定度为： u(H)= )2()()(222duHuHuB =0.58 (%RH) 有效自由度： (H)= )()()()()()()(242342414dducHHucHHucHuBB=12 C.5 扩展不不确定度 按置

16、信水平p=0.95，有效自由度为12，查t分布表可得k=2.18，因此扩展不确定度为： U=ku(H)=2.180.58=1.26(%RH) 根据以上测量不确定度的评定，示值允许误差为4%RH的数显温湿度表湿度指示误差扩展不确定度为1.26%RH，取其数值为1.3%RH。 DB13/T 17022013 10 D D 附 录 D （资料性附录） 温度示值误差测量结果的不确定度评定示例 D.1 数学模型 被测试温湿度表温度示值误差的计算公式： 2BT T T d 式中： T 被测试温湿度表的温度示值误差，； T被测试温湿度表的温度显示值，； BT 标准温湿度表的温度显示值，； d2标准温湿度表的

17、温度修正值，。 D.2 灵敏系数 c1= T / T=1 c2= T / BT =-1 c3= T /2d =-1 D.3 标准不确定度评定 D.3.1 标准不确定度u(T)的评定 a) 被测试温湿度表示值引入的标准不确定度u(1T) 被测试温湿度表其温度示值分辨力为0.1，所引起的极限误差为0.05，分布为均匀分布，包含因子k=3，所以其引入的标准不确定度u(1T)= 0.05/3=0.029()。属B类标准不确定度。 其估算值的可靠性为10%，则其自由度(1T)=（10%）-2/2=50。 b) 被测试温湿度表示值重复性引入的标准不确定度u(2T ) 选一块温湿度表作为被测试温湿度表，放入

18、温湿度检测箱内，在符合测试的条件下，调节温湿度检测箱产生一个温度为25的环境，稳定后读取标准温湿度计的温度显示值和被测试温湿度表的温度显示值。 测量结果如表D.1所示。 DB13/T 17022013 11 表D.1 温度测量结果 序号 标准值BT / 被检表显示值T/ 修正值1d / 1 25.02 25.0 0.02 2 25.02 25.0 0.02 3 25.02 25.0 0.02 4 25.02 25.0 0.02 5 25.02 25.0 0.02 6 25.02 25.0 0.02 7 25.02 25.0 0.02 8 25.02 25.0 0.02 9 25.02 25.0

19、 0.02 10 25.02 25.0 0.02 平均值 25.02 25.0 0.02 试验标准差 2( )s T =0.0 u(2T )=0.0()。属A类标准不确定度。其自由度(2T )=10-1=9。 u(1T)和u(2T )是互不相干的，所以 u(T )= 2 21 2( ) ( )u T u T =0.029() 自由度： (T )= 44 41 1 2 21 2( )( ) ( )( ) ( )u Tcu T c u TT T =50 D.3.2 标准不确定度u(BT )的评定 a) 标准温湿度计示值引入的标准不确定度u(1BT ) 标准温湿度计的示值分辨力为0.01，所引起的极

20、限误差为0.005，分布为均匀分布，包含因子k=3，所以其引入的标准不确定度u(1BT )= 0.005/3=0.003()。属B类标准不确定度。 b) 温湿度检测箱波动度引入的标准不确定度u(2BT ) DB13/T 17022013 12 温湿度检测箱温度波动在读数过程中变化最大不超过0.2，由于测试时每个测试点3次读数，所以每次首末次读数温场变化不会超出0.07，其分布为反正弦分布，包含因子k=2，所以其引入的标准不确定度u(2BT )=0.07/2=0.04 ()。属B类标准不确定度。 其估算值的可靠性为20%，则其自由度(2BT )=（20%）-2/2=12 c) 恒温恒湿箱温度场不

21、均匀度引入的标准不确定度u(3BT ) 因被测试温湿度表置于标准温湿度计的附近，温度场的不均匀性带来的标准不确定度很小，故u(3BT )可忽略不计。 u(1BT )和u(2BT )是互不相干的，所以 u(BT )= 2 21 2( ) ( )B Bu uT T =0.04 () 自由度： (BT )= 4422( )( )( )BBBuTu TT=12 D.3.3 标准不确定度u(1d )的评定 标准温湿度计修正值引入的标准不确定度u(1d )评定，用B类标准不确定度评定。标准温度表在检定周期内不做修正所引入的误差为0.1，分布为均匀分布，包含因子k=3，所以其引入的标准不确定度u(1d )=

22、 0.1/3=0.06()。 其估算值的可靠性为20%，则其自由度(1d )=（20%）-2/2=12。 D.4 合成标准不确定度 因上述所分析的各项标准不确定度分量均为不相关分量，所以其合成标准不确定度为： u( T )= 2 221( ) ( ) ( )Bu T u du T =0.07() 有效自由度： ( T )= 44 4 43 11 21( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )BBu Tcu T c u uc dTT T d =12 DB13/T 17022013 13 D.5 扩展不不确定度 按置信水平p=0.95，有效自由度为12，查t分布表可得k=2.18，因此扩展不确定度为： U=ku( T )=2.180.07=0.15() 根据以上测量不确定度的评定，示值允许误差为0.5的数显温湿度表温度示值误差扩展不确定度为0.15。 _