高低溫濕熱試驗箱的校準(zhǔn)與(yǔ)不確定度分析
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來(lái)源:
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發布日期(qī): 2019.12.28
1、校準標準
高低溫濕熱試驗箱濕度校準裝置,它是由一(yī)台溫濕場校準記錄儀聯接多支四(sì)線製鉑電阻多支濕度傳感器組成,測量範圍: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(fù)有校準證書,具有溫度、濕度修正值。
2、校準項目和方法(fǎ)
2.1 校準方法
高(gāo)低溫濕熱試驗箱的校準一般在空載條件下進行校(xiào)準。校(xiào)準溫、濕度點一般應選擇設備使用範圍的上限(xiàn)、下限及中(zhōng)間點。在實際工作中,通常根據客戶需(xū)求(qiú)選擇實際常用的溫(wēn)、濕度點(diǎn)。幹濕球法在90%RH以上的高濕情況下具有(yǒu)良好的準確性和穩定性,建議濕(shī)度(dù)點選在90%RH以上。為了準確測量整個高低溫濕熱試驗箱溫濕度的(de)分布情(qíng)況(kuàng),溫度校準點應(yīng)至少選擇9個,位置應選在設備(bèi)工作室內的(de)三個校準(zhǔn)麵上,簡稱上、中、下三層,中層為通過工作(zuò)室幾何的、平行於底麵(miàn)的校準工作麵,校準點(diǎn)與工作室內壁(bì)的距離為各邊(biān)長的1/10。濕(shī)度(dù)校準點至少3個。
溫度測試點用A、B、C等字母表示,濕度測試點(diǎn)用甲、乙、丙表示。
溫、濕度標(biāo)準的(de)軸心線應平行,且(qiě)距離應(yīng)不小於濕球傳感器(qì)總直徑(包(bāo)括濕球紗(shā)布套的厚度在內)的三(sān)倍。紗布應充分濕(shī)潤,選用帶蓋水杯(bēi)盛滿蒸餾(liú)水,水杯中水麵到濕球底部的(de)距離約(yuē)為30mm。
2.2 校準步(bù)驟
放置溫、濕度傳感器,將(jiāng)傳(chuán)感器(qì)的另一端(四線製接插頭)接在數字顯示儀表(溫濕度巡檢儀) 上,按說明(míng)書對儀表做相應設置。將溫濕度(dù)場設(shè)備的溫度、濕(shī)度控製(zhì)器設定(dìng)在要求的(de)標稱溫濕度點上,使設備正常工(gōng)作。當設備顯(xiǎn)示的溫、濕(shī)度達到設定點並(bìng)穩定一段時(shí)間(通常(cháng)少半小(xiǎo)時)後開始記錄數據,每隔2min記錄一次, 30min 內共記錄(lù)15組。改變設(shè)定點溫、濕度,記錄下一組數據。校準結束後取出傳感器(qì)。
3、設備測量結果的不確定度評定
本文就以測量100℃溫度(dù)點的(de)溫度(dù)波動度為例進行不確定度分析。
3.1 數學模型
式中:Tb為被校設備的(de)溫度波動度;Tmax為在設備的幾何(hé)點處測得的溫度值;Tmin為在設備的幾何點處測得的溫度小值。
3.2 計算標準不確定度分量
3.2.1 測量重複性(xìng)引入的標準不確定度分量u1
采樣點的測量重複性引入的不確定(dìng)度分量是用統計方法來(lái)進行評定,該項不確定度為A類不確定度。因為該係統是自動測量,在設備幾何點測量溫度可以(yǐ)做到10s采一點,這樣在整個測量過程(30min)內,按規範要求的數(shù)據處理(lǐ)方法(fǎ),可以得(dé)到12組數(shù)據,相當於取得12次溫度波動度的測量值。論文篇(piān)幅(fú)有限,所測得的具體數據省略。因該項評(píng)定與被測設備的穩定性有很大關係,經多次實驗,用測得數據得到(dào)單次測量標準偏差為:
測量重複性引入的不確定度用平均值標準偏差表示,取12次測(cè)量的平均值,可得到平均值標準偏差(chà):
12次重(chóng)複測量,故自由度為:V1=12-1=11
3.2.2測溫傳感器(qì)的動態響應引入的(de)標準不確定度(dù)分量u2
根據要求,測溫傳感(gǎn)器的時間常數小於15s。 假定一極(jí)限情況,在(zài)2min之內溫度變化1℃,其升溫曲線為一斜坡,即線性變化,則測溫傳感器在2min末滯後而造成的偏差(chà)為0.125℃,取概率分布為均勻(yún)分布,包含因子k=√3,則標準不確(què)定度為
該估算值不可靠性約20%,故自由度為:
3.2.3 測量儀(yí)表引入的標準不(bú)確定度分量u3
電測儀表在100℃點的誤(wù)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(bú)確定度為(溫度傳感器的溫度係數為(wéi)0.3979/℃):
該估(gū)算值不可靠性約10%,故自由度為:
3.3合成標準不(bú)確定度
根據數學模型和不確定度傳遞規律,上述不確(què)定度 分量之(zhī)間互不相關(guān),互相獨立(lì)。合成標準不確定度為:
3.4 有效自由度
3.5擴展不確定度
當veff=42,置信概率p=0.95時,t分布臨界值的(de)覆蓋因子為k=t0. 95
(veff)=2.02,則擴展不確定度為:
根據測量不確定度的分析來看,為保證高低(dī)溫濕熱試驗箱的校(xiào)準質量,在工作中應(yīng)注意以下問題:溫度傳感器要單支標定、單支分度;濕(shī)度(dù)傳感器的穩定性較差,大多數濕度傳(chuán)感
器在高溫高濕時容易漂移,因此建議在每次校準前都要對濕(shī)度傳感器進行標定。
4、結語
通過上文的分析,我們加深認識了高低溫濕熱(rè)
試驗箱(xiāng)的校準與不確定度,希望通(tōng)過本文針對高低(dī)溫濕熱試驗箱的校(xiào)準與不確定度的探討,起到拋磚引玉的作用(yòng),引入更多的相關從業人(rén)員參與探討當中(zhōng),對高低溫濕熱試驗箱的校(xiào)準與不確定度多分(fèn)析(xī)。