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文檔簡介

34JF

湖南省地方計量技術(shù)規(guī)范

JJF(湘)XX-2024

自動氣象站智能濕度儀校準規(guī)范

CalibrationSpecificationforIntelligentHumidityMeasuring

InstrumentofAutomaticMeteorologicalStation

(征求意見稿)

2024-xx-xx發(fā)布2025-xx-xx實施

湖南省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

JJF(湘)XX—2024

自動氣象站智能濕度儀校準規(guī)范

JJF(湘)XX—2024

CalibrationSpecificationforIntelligent

HumidityMeasuringInstrumentof

AutomaticMeteorologicalStation

歸口單位:湖南省市場監(jiān)督管理局

主要起草單位:湖南省氣象技術(shù)裝備中心

參加起草單位:湖南省計量檢測研究院

婁底市計量測試檢定所

本規(guī)范委托湖南省計量檢測研究院負責(zé)解釋

本規(guī)范主要起草人:

劉峰(湖南省氣象技術(shù)裝備中心)

袁帥(湖南省氣象技術(shù)裝備中心)

李建宇(湖南省氣象技術(shù)裝備中心)

劉云超(湖南省計量檢測研究院)

參加起草人:

唐蛛(湖南省氣象技術(shù)裝備中心)

劉慧超(湖南省計量檢測研究院)

謝海軍(婁底市計量測試檢定所)

劉攀宇(婁底市計量測試檢定所)

目錄

1范圍.......................................................................1

2引用文件...................................................................1

3術(shù)語和計量單位.............................................................1

4概述.......................................................................2

5計量特性...................................................................2

5校準條件...................................................................2

5.1環(huán)境條件...................................................................2

5.2校準用設(shè)備................................................................2

7校準項目和校準方法.........................................................3

7.1校準項目...................................................................3

7.2校準方法...................................................................3

3數(shù)據(jù)處理...................................................................4

9記錄和證書.................................................................5

10校準結(jié)果..................................................................5

11復(fù)校時間間隔.............................................................6

附錄A標準相對濕度計算方法...................................................7

附錄B自動氣象站智能濕度儀校準原始記錄格式..................................8

附錄C校準證書內(nèi)頁格式.......................................................9

附錄D以濕度發(fā)生器為濕度源的不確定度評定示例...............................11

附錄E以溫濕度標準箱為濕度源的不確定度評定示例.............................15

JJF(湘)XX—2024

引言

本規(guī)范按照JJF1001-2011《通用計量名詞術(shù)語與定義》、JJF1059.1-2012《測量

不確定度評定與表示》、JJF1071-2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》為基礎(chǔ)性系列規(guī)范

進行制定。

本規(guī)范為首次發(fā)布。

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JJF(湘)XX—2024

自動氣象站智能濕度儀校準規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于自動氣復(fù)站智能濕度儀(以下簡稱智能濕度儀)的校準。

2引用文件

本規(guī)程引用下列文件:

JJF1012-2007濕度與水分計量名詞術(shù)語及定義

GB/T35226地面氣象觀測規(guī)范空氣溫度和濕度

凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文

件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。

3術(shù)語和計量單位

3.1相對濕度(Relativehumidity)

濕氣中水蒸氣的摩爾分數(shù)與相同溫度和壓力調(diào)節(jié)下飽和水蒸氣的摩爾分數(shù)之百分比

或者濕氣中水蒸氣的分壓值與相同溫度下飽和水蒸氣壓的比值,用U表示。[JJF

1012-2007,濕度計量術(shù)語和定義2.14]

y\

U=xlOO(%/?/7)⑴

\Xw/p,T

式中:

Z------水蒸氣的摩爾分數(shù),mol/mol;

?%,-----飽和水蒸氣的摩爾分數(shù),mol/molo

3.2露點溫度(Dew-pointtemperature)

在等壓的條件卜將氣體冷卻,當(dāng)氣體中的水蒸氣冷凝成水并達到相平衡狀態(tài)時的氣

體溫度即為氣體的露點溫度。[JJF1012-2007,濕度計量術(shù)語和定義2.17]

3.3飽和水汽壓(saturationvapourpressure)

一定的氣溫和氣壓下,濕空氣達到飽和時的水汽壓。[GB/T35226-2017,術(shù)語和定

義3.4]

3.4濕滯(humidityhysteresiseffect)

濕度傳感器作升濕或降濕過程的響應(yīng)曲線在同一濕度下的最大不重合程度。

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4概述

自動氣象站智能濕度儀是由濕敏元件及其轉(zhuǎn)換電路組成,當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時,

智能濕度儀的感應(yīng)膜能對水汽分子進行吸附和釋放,直到其含水量與環(huán)境濕度達到平衡。

這種含水量的變化會引起介電常數(shù)發(fā)生變化,通過轉(zhuǎn)換電路,輸出數(shù)字信號作為被測環(huán)

境的相對濕度。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1自動氣象站智能濕度儀結(jié)構(gòu)框圖

5計量特性

5.1示值誤差:土(3-5)%RH

5.2濕滯:土(0.5?1.5)%RH

5校準條件

6.1環(huán)境條件

溫度:(23±5)℃,

相對濕度:W85/RH。

當(dāng)使用吸氣式精密露點儀時,應(yīng)保持實驗室環(huán)境溫度比測試室實際溫度高3c或以上,

以防氣樣遇冷結(jié)露。若不能保證這一氣溫條件,或測試室設(shè)定溫度高于環(huán)境溫度,則應(yīng)

對氣體采樣管及露點儀鏡面室采取加熱措施,以避免結(jié)露。

6.2校準用設(shè)備

校準時可參考表1所列設(shè)備。

2

JJF(湘)XX—2024

表1主要設(shè)備一覽表

序號儀器、設(shè)備名稱技術(shù)要求用途備注

溫度測量范圍:(-20?+40)℃:

1精密露點儀測量濕度參考值

二級

測量范圍:(-20?+20)℃;

2數(shù)字溫度計測量溫度參考值

最大允許誤差:±0.08℃也可采用滿

濕度發(fā)生范圍:2濕度?生%用1;足技術(shù)要求

工作溫度范圍:(-20?+40)℃;的其它設(shè)備

3濕度發(fā)生器溫度波動度:<±0.2℃;濕度源

濕度波動度:W±0.8%RH;

濕度不確定度:W±2%RH

測量范圍:(500?1050)hPa;

4氣壓計氣壓參考值

0.03級

7校準項目和校準方法

7.1校準項目

校準項目見表2。

表2校準項目表

序號校準項目名稱校準方法對應(yīng)條款

1示值誤差7.2.4

2濕滯7.2.4

7.2校準方法

7.2.1校準前準備

a)外觀檢查

目視檢查,智能濕度儀的過濾器和敏感元件無污染物附著,孔隙通暢,無影響校準

工作的外觀缺陷。智能濕度儀接口部分傳感器具備產(chǎn)品名稱、型號、序列號、測量范圍、

制造商名稱等信息內(nèi)容。檢查連接線接口是否牢固。

b)檢查濕度發(fā)生器/溫濕度標準箱的水位,測試室壁要清潔、光滑,無水漬。

c)用專用清洗液擦洗露點儀鏡面,保持鏡面清潔、透明,無污染物附著。

7.2.2安裝

7.2.2.1使用投入式精密露點儀作為校準標準器具時,在測試室的有效工作區(qū)內(nèi)的垂直

投入露點傳感器、被校的智能濕度儀和溫度計,被校智能濕度儀的頭部間應(yīng)保持一定距

離,確保濕度探頭間的溫度讀數(shù)不會相互干擾。

7.2.2.2若使用非投入式精密露點儀作為校準標準器具時;則需將濕氣從測試室有效工

作區(qū)域引出,接到露點傳感器中。引出濕氣所用的氣路管材、材料應(yīng)為壁厚不小于1mm的

3

JJF(湘)XX—2024

聚四氟乙烯制品。當(dāng)環(huán)境溫度不高于露點溫度2℃時、還需增加保溫或升溫裝置。智能濕

度儀安裝方法與7.2.2.1條要求一致。

7.2.2.3連接被校準智能濕度儀的電源,通電檢查智能濕度儀的數(shù)據(jù)傳輸,關(guān)閉濕度發(fā)

生器的測試室的開口,確保測試室內(nèi)與外部的大氣壓力互通,且保證溫度的保持恒定狀

態(tài),啟動控濕設(shè)備。

7.2.3校準點選擇

選擇溫度控制點20℃,也可依據(jù)測試用戶要求增加或減少溫度控制點。校準時,設(shè)

定濕度發(fā)生器的溫度值(如:20℃)0當(dāng)溫度平衡后,再設(shè)定濕度發(fā)生器的濕度值,一般

由低濕(10%RH)到高濕(90%RH),在15%RH.30%RH、55%RH、75%RH、95%RH至少選

擇三個做校準點。記錄的格式見附錄B。如果有特殊要求,可以根據(jù)智能濕度儀的技術(shù)文

件或用戶的要求增加校準點。

7.2.4示值誤差和濕滯

每個校準點在溫濕度達到設(shè)定值穩(wěn)定30分鐘后,每隔2分鐘記錄測試室內(nèi)的溫度值、

露點值及露點儀的相對濕度值和智能濕度儀的輸出值,共記錄3組數(shù)據(jù)。然后做下一個

校準點,相對濕度校準點按照從低至高,再從高至低的順序至所有的校準點測試完畢。

8數(shù)據(jù)處理

3.1標準相對濕度值

按式(1)計算出標準相對濕度值(顆H)。

。4:142x100%

或⑵

U共二里如X1OO%

標4(覃

式中:

U標——校準點標準濕度值,%RH;

3,)12)—露點溫度的飽和水汽壓,Pa;

/([)——測試室內(nèi)溫度飽和水汽壓,Pao

如果精密露點儀鏡面凝結(jié)物是冰,則4(5)使用冰面上的飽和水汽壓公式計算,否則

4(9)使用水面上的飽和水汽壓公式進行計算。飽和水汽壓的計算方法見附錄A.

如果直接使用標準器的相對濕度顯示值,則該顯示值與標準器的露點采集值與溫度

采集值按照附錄中推薦的飽和水汽壓計算公式與(1)公式的計算結(jié)果差值不超過±0.2%o

8.2被校儀器測量值

JJF(湘)XX—2024

智能濕度儀輸出數(shù)字信號作為被測環(huán)境的相對濕度值魏RH)。

8.3示值誤差

8.3.1計算方法

分別計算出每個校準點下濕度標準測量值和智能濕度儀示值的平均值。按式(3)計

算出智能濕度儀在每個校準點的正反行程示值誤差△€/:

△U=U示-U標(3)

式中:

△U——被校準智能濕度儀示值誤差,%RH;

U示——智能濕度儀示值平均值,%RH;

U標——濕度標準測量值平均值,%RHo

8.3.2校準點示值誤差

取同一校準點的上升趨勢與下降趨勢行程的示值誤差絕對值較大值作為該校準點的

示值誤差。

8.4濕滯

8.4.1計算方法

按式(4)計算出每個校準點下的智能濕度儀的濕滯AS:

△U\=U..斷U示升(4)

△Ui——被校準智能濕度儀濕滯,%RH;

U示降——被校準智能濕度儀下降趨勢濕度示值,%RH;

U示升——被校準智能濕度儀上升趨勢濕度示值,%RHo

8.4.2智能濕度儀濕滯

取各校準點濕滯的絕對值最大值為智能濕度儀的濕滯值。

9記錄和證書

9.1記錄格式見附錄Bo

9.2經(jīng)校準的智能濕度儀應(yīng)出具校準證書,具體要求見附錄C。

10校準結(jié)果

校準結(jié)果應(yīng)在校準證書上反映(校準證書內(nèi)頁格式參考附錄C)。校準證書至少應(yīng)包

括以下信息:

a)標題“校準證書”;

b)實驗室名稱和地址;

c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);

d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標識;

5

JJF(湘)XX—2024

e)客戶的名稱和地址;

f)被校對象外觀和機械性能檢查的結(jié)果;

g)進行校準的日期,如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)說明被校對象的接

收日期;

h)如果與校準結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進行說明;

i)校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識,包括名稱及代號;

j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;

k)校準環(huán)境的描述;

1)校準結(jié)果及其測量不確定度的說明;

m)對校準規(guī)范的偏離的說明;

n)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標識;

o)校準結(jié)果僅對被校對象有效性的聲明;

P)未經(jīng)實驗室書面批準,不得部分復(fù)制證書的聲明;

q)被校對象的符合性判斷(如果客戶提出要求)。

11復(fù)校時間間隔

建議自動氣象站智能濕度儀的復(fù)校時間間隔為1年。

但有以下情況之一時,應(yīng)及時送校:

a)自動氣象站智能濕度儀經(jīng)過維修或調(diào)整后;

b)當(dāng)發(fā)現(xiàn)濕度測量值出現(xiàn)異常時。

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JJF(湘)XX—2024

附錄A

標準相對濕度計算方法

按公式(A.1)、(A.2)計算出飽和水汽壓:

ew(t)=6.112exp[l7.62//(243.12+/)](A.1)

芍(f)=6.112exp[22.46//(272.624-/)](A.2)

式中:

ew(t)-—水相(-45?60℃)溫度下飽司水汽壓,Pa;

《⑺_____冰相(_65?0℃)溫度下飽和水汽壓,Pa;

i--溫度值,℃。

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JJF(湘)XX—2024

附錄B

自動氣象站智能濕度儀校準原始記錄格式

校準證書號:校準記錄流水號:

項目校準開始時校準結(jié)束時平均值

校準空氣溫度(℃)

環(huán)境相對濕度(%RH)

大氣壓力(hPa)

標準器被校智能濕度儀

名稱:名稱:型號/規(guī)格:

型號/規(guī)格:編號:

生產(chǎn)單位:生產(chǎn)單位:

編號:送校單位:

準確度等級/最大允差:準確度等級/最大允差:

濕度發(fā)生器設(shè)定值標準值被校儀器示值

時間

TUTsTdUU備注

℃%RH℃℃%RH%RH

校準人:復(fù)核人:校準LI期:年月H

3

JJF(湘)XX—2024

附錄c

校準證書內(nèi)頁格式

C.1校準證書第2頁式樣

證|弓編號:XXXX-XXXX

校準機構(gòu)授權(quán)說明

校準所依據(jù)的技術(shù)文件(代號、名稱)

校準環(huán)境條件及地點:

溫度:℃大氣壓力:hPa

濕度:%RH地點:

校準使用的主要標準器/主要儀器

不確定度/準

名稱測量范圍確度等級/最證書編號有效期至

大允許誤差

第X頁共X頁

9

JJF(湘)XX—2024

C.2校準證書第3頁式樣

證舊編號:XXXX-XXXX

校準結(jié)果

一.外觀檢查結(jié)果

二.校準結(jié)果

1.自動氣象站智能濕度儀示值誤差

表1自動氣象站智能濕度儀校準結(jié)果

被校儀器測量結(jié)果不確定度

標準值示值誤差

示值平均值(k=2)

序號

溫度濕度濕度濕度濕度

%RH%RH%RH%RH

2.濕滯

三.備注

本次校準結(jié)果僅對被校對象具有有效性。

未經(jīng)實驗室書面批準,不得部分復(fù)制此證書。

以下空白

第X頁共X頁

10

JJF(湘)XX—2024

附錄D

以濕度發(fā)生器為濕度源的不確定度評定示例

D.1概述

參照本規(guī)范對智能濕度儀的計量特性要求和校準方法,以濕度發(fā)生器作為濕度發(fā)生

源,用精密露點儀作濕度標準器;在恒溫20℃的環(huán)境中校準智能濕度儀,相對濕度的校

準遵循從低濕到高濕的順序,從30%RH開始升濕到95%RH,每隔10%RH做一個校準

點。裝置穩(wěn)定后記錄各點數(shù)據(jù),依據(jù)規(guī)范中的有關(guān)公式計算被校準智能濕度儀的濕度示

值誤差,并計算示值誤差的不確定度。

D.2數(shù)學(xué)模型

被校準智能濕度儀濕度示值誤差MJ的計算公式為:

\U=U示標=U示-(£^X1OO%)(D.1)

*)

式中:AU--被校準智能濕度儀示值誤差,%RH;

U示-----被校準智能濕度儀濕度示值,%RH;

U標-----標準器濕度示值,%RHo

露點溫度飽和水蒸汽壓力,Pa、

e(1).…環(huán)境溫度的飽和水蒸汽壓力,Pao

不確定度應(yīng)考慮被校準儀器示值、濕度的標準值、濕度發(fā)生器的濕度均勻度及波動

度對它的影響。

D.3濕度修正值的不確定度評定

D.3.1不確定度計算公式

對式(D.1)各分量求偏導(dǎo),各分量靈敏系數(shù)如下:

,_GAU_[r_切u__1,_04U_e(Q)

;

~匹一;&-de(Td)~~兩6~de(Ts)-°2(7y

所以,濕度示值誤差的不確定度可由式(D.2)計算得出:

I.r)「

,?〃赤)

u(△0)二q(U+c2u(e(T(l))(D.2)

式中:〃(△〃):濕度示值誤差的標準不確定度,%RH;

11

JJF(湘)XX—2024

示):儀器濕度示值的不確定度,%RHo

:露點溫度飽和水蒸汽壓力的標準不確定度,Pa0

〃(e(Z)):環(huán)境溫度飽和水蒸汽壓力的標準不確定度,Pao

D.3.2不確定度分量的評定

D.3.2.1儀器濕度示值引入的標準不確定度分量”(U示)

用A類評定方法計算〃(U示),在相同條件下對被校準智能濕度儀在20℃時30%RH、

40%RH、50%RH、60%RH、70%RH、80%RH、90%RH、95%RH點進行多次重復(fù)測量,

根據(jù)極差法計算單次測量的實驗標準偏差,選取最大的測量值(在90%RH點)作為被校

準智能濕度儀的濕度重復(fù)性引入的不確定度分量為0.09%RH。

校準點露點儀相對濕度被校值差值

讀數(shù)次數(shù)

%RH標準值%RH%RH

30130.6230.800.18

30230.6030.780.18

30330.6030.790.19

重復(fù)性0.01

40140.5340.18-0.35

40240.5040.14-0.36

40340.5240.14-0.38

重復(fù)性0.02

50150.3049.52-0.78

50250.2949.56-0.73

50350.2349.53-0.70

重復(fù)性0.05

60160.0458.8-1.24

60260.0258.77-1.25

60360.0558.77-1.28

重復(fù)性0.02

70169.5868.11-1.47

70269.5968.1-1.49

70369.5468.04-1.50

重復(fù)性0.02

80178.8177.41-1.40

80278.7477.43-1.31

80378.7877.39-1.39

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JJF(湘)XX—2024

重復(fù)性0.05

90189.1587.78-1.37

90289.0987.78-1.31

90389.0287.81-1.21

重復(fù)性0.09

95193.7892.29-1.49

95293.7392.35-1.38

95393.7292.36-1.36

重復(fù)性0.08

D.3.2.2露點標準值《(〃)引入的標準不確定度分量〃儂刀))

規(guī)范中要求露點儀露點測量的最大允許誤差為±().2C,為均勻分布,其引入的標準不

確定度分量為:華=0/2℃;

V3

若精密露點儀露點測量的分辨力為().1℃,則由分辨力引入的不確定度為:

竿=0.029℃。

V3

所以,露點溫度測量引入的不確定度%=Jo.12?+0.0292=0.123℃

依據(jù)飽和水汽壓計算公式:

I7.62xf

e(/)=6.112xe243,2+r(D.3)

則飽和水汽壓引入的標準不確定度分量表示為:

/小、、d(U)d(e)分、,I’—t17.62X243.12

u(e(t))=—=支⑴6.112?e243,i2+t?-----------—(D.4)

I'〃d(ea(t)k)(243.12+t)2

將1=0.123℃代入式(D.4)可得,露點標準值引入的標準不確定度分量碓(7j)=0.16Pa

D.3.2.3環(huán)境溫度測量引入的標準不確定度〃(e(1))

露點儀的環(huán)境溫度測量的最大允許誤差為±0.1℃,為均勻分布,其引入的標準不確定

度分量為:半=0.06℃;

V3

若露點儀的環(huán)境溫度測量的分辯力為0.1C,則由分辨力引入的不確定度為:

賢=0.0293

所以,環(huán)境溫度測量引入的不確定度的=J。以6?+0.0292=0.07℃

將%=0.07℃代入式(D.4)可得,環(huán)境溫度測量引入的標準不確定度〃(e(7;))=0.1Pa

13

JJF(湘)XX—2024

D.3.3濕度示值誤差的合成標準不確定度〃(△〃)

根據(jù)公式(D.2),計算得至IJ:

1\2(20.99\2

〃Q1U)=(1x0.09)2+一X0.16+——^xO.l=0.8%RH

23.33//

D.3.4濕度修正值的擴展不確定度

取包含因子k=2,則濕度修正值的擴展不確定度由下式計算得出:

U(AU)=H“(4U)=2x0.8%RH=1.6%RH

D.4結(jié)論

本例以濕度發(fā)生器為濕度源進行的不確定度評定,20℃時濕度修正值的擴展不確定

度為1.6%RH(七2)。

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附錄E

以溫濕度標準箱為濕度源的不確定度評定示例

E.1概述

參照本規(guī)范對智能濕度儀的計量特性要求和校準方法,以溫濕度標準箱作為濕度發(fā)

生源,用精密露點儀作濕度標準器;在恒溫2()℃的環(huán)境中校準智能濕度儀,相對濕度的

校準遵循從低濕到高濕的順序,從30%RH開始升濕到95%RH,每隔IO%RH做一個校

準點。裝置穩(wěn)定后記錄各點數(shù)據(jù),依據(jù)規(guī)范中的有關(guān)公式計算被校準智能濕度儀的濕度

示值誤差,并計算示值誤差的不確定度。

E.2數(shù)學(xué)模型

被校準智能濕度儀濕度示值誤差A(yù)U的計算公式為:

\U=U示-U標=U示-(更0X100%)+Ui(E.1)

*)

式中:/U——被校準智能濕度儀示值誤差,%RH;

U示--被校準智能濕度儀濕度示值,%RH;

U標一一標準器濕度示值,%RH;

e(T(l)--露點溫度飽和水蒸汽壓力,Pa;

e(()一一環(huán)境溫度的飽和水蒸汽壓力,Pa;

Ui--濕度箱濕度波動度引起的測量誤差,%RHo

E.3濕度修正值的不確定度評定

E.3.1不確定度計算公式

對式(E.1)各分量求編導(dǎo),各分量靈敏系數(shù)如下:

,_dAU_-1,_MU_1,_dAU_e(T),d\U

q=西Q=訴=-而;,3=訴=而d…=西=i。

所以,濕度示值誤差的不確定度可由式(E.2)計算得出:

——2[-

u(AZ7)=+c2u(e(Td))+c3?〃(G(())(E.2)

式中:〃(△〃):濕度示值誤差的標準不確定度,%RH;

示):儀器濕度示值的不確定度,%RHo

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〃(e(7;)):露點溫度飽和水蒸汽壓力的標準不確定度,Pao

u(e(Tx)):環(huán)境溫度飽和水蒸汽壓力的標準不確定度,Pao

〃(■):濕度箱濕度波動度引起的不確定度,%RHo

E.3.2不確定度分量的評定

E.3.2.1儀器濕度示值引入的標準不確定度分量葭U示)

用A類評定方法計算”(U示),在相同條件下對被校準智能濕度儀在20C時10%RH>

20%RH>30%RH、40%RH、50%RH、60%RH、70%RH、80%RH、90%RH點進行多次

重復(fù)測量,根據(jù)極差法計算單次測量的實驗標準偏差,選取最大的測量值(在80%RH點)

作為被校準智能濕度儀的濕度重復(fù)性引入的不確定度分量為0.24%RH。

校準點露點儀相對濕度被校值差值

讀數(shù)次數(shù)

%RH標準值%RH%RH

30128.4029.881.48

30228.4029.681.28

30328.2029.611.41

重復(fù)性0.12

40140.0041.201.20

40239.9041.041.14

40339.9041.041.14

重復(fù)性0.04

50149.6050.400.80

50249.4050.310.91

50349.4050.431.03

重復(fù)性0.14

60159.9060.390.49

60259.9060.450.55

60360.0060.680.68

重復(fù)性0.11

70170.5070.550.05

70270.4070.550.15

70370.4070.600.20

重復(fù)性0.09

80180.8081.000.20

80280.6080.39-0.21

80380.4080.500.10

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重復(fù)性0.24

90190.6090.46-0.14

90290.6090.57-0.03

90390.7090.66-0.04

重復(fù)性0.06

95193.3093.22-0.08

95293.4093.12-0.28

95393.3093.09-0.21

重復(fù)性0.08

E.3.2.2濕度標準值U標引入的標準不確定度分量〃(U標)

規(guī)范中要求露點儀露點測量的最大允許誤差為±0.2℃,為均勻分布,其引入的標準不

確定度分量為:華=0.12℃;

V3

若精密露點儀露點測量的分辨力為0.1℃,則由分辨力引入的不確定度為:

箸=0.0293

所以,露點溫度測量引入的不確定度%=V0.122+0.0292=0.123℃

依據(jù)飽和水汽壓計算公式:

I7.62x/

e(f)=6.112X0243.12+r(E.3)

則飽和水汽壓引入的標準不確定度分量表示為:

1762t17.62X243.12

好《))=然黯=四)6112,g243.12+t---------------------(-E.4)

(243.12+t)2

將%=0.123℃代入式(E.4)可得,露點標準值引入的標準不確定度分量碓(,))=0.15Pa

E.3.2.3環(huán)境溫度測量引入的標準不確定度〃(《(())

露點儀的環(huán)境溫度測量的最大允許誤差為±0.1℃,為均勻分布,其引入的標準不確定

度分量為:平=0.06℃;

V3

若露點儀的環(huán)境溫度測量的分辯力為().1℃,則由分辨力引入的不確定度為:

竿二0.029℃。

V3

所以,環(huán)境溫度測量引入的不確定度%=A/0.062+0.0292=0.07℃

將〃2=0.07℃代入式(E.4)可得,環(huán)境溫度測量引入的標準不確定度〃(e(7;))=0.1Pa

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E.3.2.4濕度箱濕度波動度引入的不確定度〃(UJ

由于是用溫濕度標準箱作為濕度源,需要考慮濕度均勻性和波動性引入的不確定度。

在用溫濕度標準箱作為濕度源校準智能濕度儀時,應(yīng)該把被校準的智能濕度儀和精密露

點儀的露點傳感器集中擺放在標準箱的中心位置,只考慮標準箱的波動度對校準結(jié)果的

影響。

根據(jù)實驗測量結(jié)果,估計溫濕度標準箱中心位置的濕度波動度要求為±0.8%RH,假

設(shè)其為均勻分布,則由濕度波動度引入的不確定度分量〃(UJ為0.8/g=0.46%RH。

E.3.3濕度示值誤差的合成標準不確定度〃(△〃)

根據(jù)公式(E.2),計算得到:

/1\2/1867\2

(1x0.24)2+(-——X0.15)+777^X0.1)+(1x0.46)2=0.88%RH

J\23.33/\23.334/

E.3.4濕度修正值的擴展不確定度

取包含因子42,則濕度修正值的擴展不確定度由卜式計算得出:

U(AU)=k?〃(/U)=2x0.88%RH=1.76%RH

E.4結(jié)論

本例以溫濕度標準箱為濕度源進行的不確定度評定,20℃時濕度修正值的擴展不確

定度為1.76%RH(k=2)o

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附件2

《自動氣象站智能濕度儀校準規(guī)范》(征求意見稿)

編制說明

一、任務(wù)來源

經(jīng)湖南省市場監(jiān)督管理局同意,根據(jù)2024年2月下達的《湖南省市場監(jiān)督管理局

關(guān)于下達2024年度湖南省地方計量技術(shù)規(guī)范項目計劃的通知》(湘市監(jiān)計量函(2024)

50號)要求,由湖南省氣象技術(shù)裝備中心制訂《自動氣象站智能濕度儀校準規(guī)范》。

歸口單位:湖南省市場監(jiān)督管理局。

起草單位:湖南省氣象技術(shù)裝備中心、湖南省計量檢測研究院、婁底市計量測試檢

定所。

二、制定本規(guī)范的目的和意義

自動氣象站智能濕度儀(以下簡稱智能濕度儀)是利用濕敏電容隨濕度變化的特性

來測濕,并且以數(shù)字式形式輸出(顯示)濕度量值的測量儀器。智能濕度儀由濕敏電容

感應(yīng)元件、溫度補償電路、測量電路、監(jiān)測電路、處理器、供電電路、電源和RS232

接口組成。其工作原理為環(huán)境濕度作用在濕度儀的敏感元件上,經(jīng)濕度儀的轉(zhuǎn)換元件將

感受濕度轉(zhuǎn)化成適于傳輸或測量的信號,并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理單元處理后顯示濕度量值。

智能濕度儀目前主要運用于新一代的自動氣象站,如華云升達公司生產(chǎn)的

CAWSmart智能自動氣象站、中環(huán)天儀(天津)氣象儀器有限公司生產(chǎn)的DZQ1型自動

氣候站、華創(chuàng)風(fēng)云公司生產(chǎn)的AWS60智能微氣象站卻CAMS620-HM型智能氣象站、

航大新氣象科技有限公司生產(chǎn)的WUSH-PWS10型智能區(qū)域自動氣象站等。

隨著社會發(fā)展,濕度儀被廣泛應(yīng)用于氣象、交通、水文氣候、農(nóng)業(yè)、森林火災(zāi)、電

力、海洋氣候等行業(yè),以實現(xiàn)氣象觀測、遠程濕度監(jiān)測報警等功能。其測量和控制的準

確與否對社會生產(chǎn)有著非常重要的作用,因此規(guī)范化的校準十分必要。

目前,與濕度相關(guān)的檢定規(guī)程或校準規(guī)范主要有:JJG205-2005《機械式溫濕度計

檢定規(guī)程》僅適用于機械式溫濕度計和機械式濕度計,JJF1076-2020《數(shù)字式溫濕度

計校準規(guī)范》僅適用于數(shù)字式溫濕度計、溫濕度傳感器、溫濕度變送器等的校準,但是

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JJF(湘)XX—2024

需要濕度計有直接顯示或輸出電壓、電流等模擬信號。

隨著科技發(fā)展及信息處理技術(shù)等的運用,智能濕度儀的傳感器與原測濕儀器有顯著

不同,在原單一的敏感元件上增加了溫度補償、轉(zhuǎn)換元件和數(shù)字接口。原有檢定規(guī)程和

校準規(guī)范不適用于智能濕度儀,難以確認其計量性能是否符合要求,造成智能濕度儀校

準結(jié)果難以判定。鑒于規(guī)則落后于市場,導(dǎo)致智能濕度儀的生產(chǎn)和使用無據(jù)可依。為了

統(tǒng)一計量技術(shù)機構(gòu)對該儀器校準的技術(shù)要求和方法,有必要制定智能濕度儀校準規(guī)范。

通過廣泛調(diào)研,并參照最新版本的國家規(guī)范,擬制定智能濕度儀校準規(guī)范,適用于

配有濕敏電容為獨立測量單元的自動氣象站智能濕度儀的校準。智能濕度儀可以是多功

能智能觀測設(shè)備的一部分。這對于規(guī)范我國智能濕度儀的檢測方法,提高我國智能濕度

儀的設(shè)計水平和產(chǎn)品質(zhì)量,保證量值傳遞的一致性,都具有很好的現(xiàn)實意義。

三、編寫過程

湖南省氣象技術(shù)裝備中心作為本規(guī)范的主要起草單位,2024年3月召集參加起草

單位(湖南省計量檢測研究院和婁底市計量測試檢定所)起草人組成規(guī)范編制組。重點

完成規(guī)范的申請、編寫過程及圍繞規(guī)范所進行試驗的組織,提出了規(guī)范結(jié)構(gòu)、規(guī)范主要

內(nèi)容,對規(guī)范征求意見稿的編寫、測最不確定度分析報告以及試驗報告的具體編寫工作

并進行了分工。

2024年4月,召開規(guī)程起草小組首次會議,就自動氣象站智能濕度儀當(dāng)前的技術(shù)

發(fā)展?fàn)顩r和使用情況進行交流,對規(guī)程的引用文獻、結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標進行討論,并對下

一步外出調(diào)研工作進行規(guī)劃和安排。

編寫組先后進行了廣泛的調(diào)研

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