摘要：文章討論了機(jī)械式溫濕度計(jì)溫度測量結(jié)果不確定度的來源，定量分析了測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定以及擴(kuò)展不確定度的評(píng)定。

關(guān)鍵詞：溫濕度計(jì)；不確定度；數(shù)學(xué)模型

中圖分類號(hào)：TH837文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）06-0052-03

一、概述

1．測量依據(jù)：依據(jù)JJG205-2005《機(jī)械式溫濕度計(jì)檢定規(guī)程》。

2．測量環(huán)境條件：溫度（23±5）℃，濕度<85%RH。

3．測量標(biāo)準(zhǔn)及其主要計(jì)量特性：

通風(fēng)干濕表溫度MPE：0.1℃

濕度MPE：1.5%RH

4．測量參數(shù)與測量方法簡述：溫濕度計(jì)檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置由通風(fēng)干濕表及溫濕度檢定箱組成。檢定時(shí)將溫濕度計(jì)置于檢定箱內(nèi)，調(diào)整檢定箱內(nèi)溫度，使之達(dá)到檢定點(diǎn)，穩(wěn)定15～30分鐘，開始讀數(shù)。檢定點(diǎn)為15℃、20℃、30℃。檢定時(shí)由最低點(diǎn)起，逐點(diǎn)上升至最高點(diǎn)為止，將測得的變量與實(shí)際變量相比，超出允許值的表，進(jìn)行調(diào)整。

5．評(píng)定結(jié)果的使用：符合上述條件下的常規(guī)測量中，本測量不確定度評(píng)定結(jié)果可直接用于重復(fù)性條件下或復(fù)現(xiàn)性條件下的測量結(jié)果。

二、數(shù)學(xué)模型

式中：——被檢溫度計(jì)的示值誤差

U被——被檢溫度計(jì)的讀數(shù)

U實(shí)——測試倉內(nèi)實(shí)際溫度

U標(biāo)——精密露點(diǎn)儀顯示讀數(shù)

U修——精密露點(diǎn)儀的示值修正值

三、輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

（一）輸入量u（U被）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。

標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（U被）由三個(gè)不確定度分項(xiàng)構(gòu)成。

1．測量重復(fù)性u(píng)（U被1）。

對一只型號(hào)為272的溫濕度計(jì)分別在檢定點(diǎn)15℃、20℃、30℃各重復(fù)測量10次，如此得到9組示值誤差數(shù)據(jù)，然后分別對每組計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差si，即：

s1=0.031℃，s2=0.024℃，s3=0.032℃

u（U被1）=simax=0.032℃

2．被檢濕度計(jì)的示值估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（U被2），用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。由于毛發(fā)濕度表的示值估讀到0.1℃，所引起的誤差為0.1/2=0.05℃，其分布為均勻分布，包含因子k=，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u（U被2）=0.05/=0.03℃

其估算值的不可靠性約為10%，則自由度v（U被2）=（10%）-2/2=50

3．檢定箱不均勻性引入的不確定度u（U被3）的評(píng)定，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。檢定箱的均勻性誤差不得超過0.1℃，其分布為均勻分布，包含因子k=，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u（U被2）=0.1/=0.056℃

其估算值的不可靠性約為10%，則自由度v（U被3）=（10%）-2/2=50

因?yàn)閡（U被1）、u（U被2）、u（U被3）互不相關(guān)，所以

0.071℃

（二）輸入量u（U標(biāo)）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

輸入量u（U標(biāo)）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來源為通風(fēng)干濕表的分辨力，采用B類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定。通風(fēng)干濕表的分辨力為0.01℃，其分布為均勻分布，包含因子k=，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u（U被2）=0.01/=0.006℃

（三）輸入量u（U修）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

該項(xiàng)不確定度是由標(biāo)準(zhǔn)器的使用不確定度引入的。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器的檢定證書，標(biāo)準(zhǔn)器的擴(kuò)展不確定度為0.1℃（k=3），u（U修）=0.1/3=0.03℃

自由度v（u（U修））=100

四、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

（一）靈敏系數(shù)

（二）標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

（三）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及其自由度的計(jì)算

各輸入量間獨(dú)立不相關(guān)，則合成不確定度為

=0.077℃

五、擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

一般k=2

U95=k×=2×0.077=0.154℃≈0.15℃

六、測量不確定度的報(bào)告與表示

U=k×=0.15℃ k=2

七、結(jié)語

通過研究溫濕度計(jì)的測試方法、測試過程，分析了溫濕度計(jì)的測量結(jié)果不確定度的來源，并結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度，使測量結(jié)果更接近精確。

作者簡介：孔衛(wèi)紅（1971-），女，河南駐馬店人，河南天方藥業(yè)股份有限公司工程師，研究方向：儀器儀表的分類管理、檢定及維修。

（責(zé)任編輯：周加轉(zhuǎn)）