聚焦瑞凱,傳遞環(huán)境檢測行業(yè)新動態(tài)

高低溫濕熱試驗箱的校準(zhǔn)與不確定度分析

作者: salmon范 編輯: 瑞凱儀器 來源: www.shubeikang.com 發(fā)布日期: 2019.12.28

    1、校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)

     高低溫濕熱試驗箱濕度校準(zhǔn)裝置,它是由一臺溫濕場校準(zhǔn)記錄儀聯(lián)接多支四線制鉑電阻多支濕度傳感器組成,測量范圍:溫度(-25~300) ℃,濕度(5~100) %RH,精確度:溫度0.2℃,濕度0. 5%RH,整套裝置附有校準(zhǔn)證書,具有溫度、濕度修正值。

    2、校準(zhǔn)項目和方法

    2.1 校準(zhǔn)方法
    高低溫濕熱試驗箱的校準(zhǔn)一般在空載條件下進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)溫、濕度點一般應(yīng)選擇設(shè)備使用范圍的上限、下限及中間點。在實際工作中,通常根據(jù)客戶需求選擇實際常用的溫、濕度點。干濕球法在90%RH以上的高濕情況下具有良好的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,建議濕度點選在90%RH以上。為了準(zhǔn)確測量整個高低溫濕熱試驗箱溫濕度的分布情況,溫度校準(zhǔn)點應(yīng)至少選擇9個,位置應(yīng)選在設(shè)備工作室內(nèi)的三個校準(zhǔn)面上,簡稱上、中、下三層,中層為通過工作室?guī)缀蔚?、平行于底面的校?zhǔn)工作面,校準(zhǔn)點與工作室內(nèi)壁的距離為各邊長的1/10。濕度校準(zhǔn)點至少3個。
    溫度測試點用A、B、C等字母表示,濕度測試點用甲、乙、丙表示。
    溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)的軸心線應(yīng)平行,且距離應(yīng)不小于濕球傳感器總直徑(包括濕球紗布套的厚度在內(nèi))的三倍。紗布應(yīng)充分濕潤,選用帶蓋水杯盛滿蒸餾水,水杯中水面到濕球底部的距離約為30mm。
    2.2 校準(zhǔn)步驟
    放置溫、濕度傳感器,將傳感器的另一端(四線制接插頭)接在數(shù)字顯示儀表(溫濕度巡檢儀) 上,按說明書對儀表做相應(yīng)設(shè)置。將溫濕度場設(shè)備的溫度、濕度控制器設(shè)定在要求的標(biāo)稱溫濕度點上,使設(shè)備正常工作。當(dāng)設(shè)備顯示的溫、濕度達(dá)到設(shè)定點并穩(wěn)定一段時間(通常少半小時)后開始記錄數(shù)據(jù),每隔2min記錄一次, 30min 內(nèi)共記錄15組。改變設(shè)定點溫、濕度,記錄下一組數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)結(jié)束后取出傳感器。

    3、設(shè)備測量結(jié)果的不確定度評定

    本文就以測量100℃溫度點的溫度波動度為例進(jìn)行不確定度分析。

    3.1 數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型

    式中:Tb為被校設(shè)備的溫度波動度;Tmax為在設(shè)備的幾何點處測得的溫度值;Tmin為在設(shè)備的幾何點處測得的溫度小值。
    3.2 計算標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量
    3.2.1 測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1

    采樣點的測量重復(fù)性引入的不確定度分量是用統(tǒng)計方法來進(jìn)行評定,該項不確定度為A類不確定度。因為該系統(tǒng)是自動測量,在設(shè)備幾何點測量溫度可以做到10s采一點,這樣在整個測量過程(30min)內(nèi),按規(guī)范要求的數(shù)據(jù)處理方法,可以得到12組數(shù)據(jù),相當(dāng)于取得12次溫度波動度的測量值。論文篇幅有限,所測得的具體數(shù)據(jù)省略。因該項評定與被測設(shè)備的穩(wěn)定性有很大關(guān)系,經(jīng)多次實驗,用測得數(shù)據(jù)得到單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏差為:

單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏差

    測量重復(fù)性引入的不確定度用平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,取12次測量的平均值,可得到平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差:

平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差

    12次重復(fù)測量,故自由度為:V1=12-1=11
    3.2.2測溫傳感器的動態(tài)響應(yīng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2

    根據(jù)要求,測溫傳感器的時間常數(shù)小于15s。 假定一極限情況,在2min之內(nèi)溫度變化1℃,其升溫曲線為一斜坡,即線性變化,則測溫傳感器在2min末滯后而造成的偏差為0.125℃,取概率分布為均勻分布,包含因子k=√3,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

標(biāo)準(zhǔn)不確定度

    該估算值不可靠性約20%,故自由度為:

自由度

    3.2.3 測量儀表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u3

    電測儀表在100℃點的誤差限為±0.05Ω,取概率分布為均勻分布,包含因子k=√3了,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為(溫度傳感器的溫度系數(shù)為0.3979/℃):

U3

    該估算值不可靠性約10%,故自由度為:

V2

    3.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

    根據(jù)數(shù)學(xué)模型和不確定度傳遞規(guī)律,上述不確定度 分量之間互不相關(guān),互相獨立。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

UC

    3.4 有效自由度

有效自由度

    3.5擴(kuò)展不確定度
    當(dāng)veff=42,置信概率p=0.95時,t分布臨界值的覆蓋因子為k=t0. 95

    (veff)=2.02,則擴(kuò)展不確定度為:

U

    根據(jù)測量不確定度的分析來看,為保證高低溫濕熱試驗箱的校準(zhǔn)質(zhì)量,在工作中應(yīng)注意以下問題:溫度傳感器要單支標(biāo)定、單支分度;濕度傳感器的穩(wěn)定性較差,大多數(shù)濕度傳感
    器在高溫高濕時容易漂移,因此建議在每次校準(zhǔn)前都要對濕度傳感器進(jìn)行標(biāo)定。

    4、結(jié)語

    通過上文的分析,我們加深認(rèn)識了高低溫濕熱 試驗箱的校準(zhǔn)與不確定度,希望通過本文針對高低溫濕熱試驗箱的校準(zhǔn)與不確定度的探討,起到拋磚引玉的作用,引入更多的相關(guān)從業(yè)人員參與探討當(dāng)中,對高低溫濕熱試驗箱的校準(zhǔn)與不確定度多分析。
【相關(guān)推薦】
查看詳情 + 上一條 飽和蒸汽溫度密度壓力對照表
查看詳情 + 下一條 軍工用步入式恒溫恒濕試驗室的故障分析

東莞市瑞凱環(huán)境檢測儀器有限公司 版權(quán)所有

備案號:粵ICP備11018191號

咨詢熱線:400-088-3892 技術(shù)支持:瑞凱儀器 百度統(tǒng)計

聯(lián)系我們

  • 郵箱:riukai@riukai.com
  • 手機(jī):189 3856 3648
  • 座機(jī):0769-81019278
  • 公司地址:東莞市橫瀝鎮(zhèn)西城工業(yè)園二區(qū)B19號

關(guān)注我們

  • <a title="瑞凱儀器客服" target="_blank" href="javascript:void(0);"></a>客服微信