环境试验设备温度偏差校准结果不确定度评定
1.概述：
1.1校准依据：JJF 1101-2003 环境试验设备温度、湿度校准规范 1.2校准设备与参数：
温湿度试验设备自动校准系统的温度测量由温度数据采集器和四线制铂电阻温度传感器组成，该套设备具有温度修正值。温度偏差是指设备温度显示仪表示值与中心点实际温度之差。本次评定的测量对象为：编号29773/型号DHG-9204A 电热鼓风干燥箱，示值仪表分辨率为0.1℃,温度设定为98.0℃。 2.数学模型
d d o o t t t t ?=--? （1）
式中：△t d ——温度偏差，℃；
t d ——被检设备温度显示仪表显示温度，℃；
t o ——自动校准系统温度仪读数，℃；
△t o ——自动校准系统的温度仪修正值（指整体检定），℃。 3.方差与灵敏系数
式（1）中t o ，t d ，△t o 互为独立，因而得
11=???=
d d t t c ，12-=???=o d t t c ，13-=????=o
d
t t c 故 ()()()2
22
2222123c d o o u c u
t c u t c u t =++?
4.不确定度来源及分析
4.1 由t d 引入的不确定度
对环境试验设备作15次独立重复测量，从设备显示仪上读取15次显示值，记为t d1，t d2，…，t d15，平均值记为d t ，其测量列表如表1所示。
表1
根据公式
()d s t =
℃
()
()
()
℃℃n t s n n t t
t s d n
i d
di
d 02.00126.015
1℃049.01)(11
2
==?=?
=--=
∑= 计算得算术平均值d t 的实验标准差s （d t ）=0.02℃。则由15次独立重复测量引入的标准不确定分量u 1= s （d t ）=0.02℃。（s(d t )--为单次测量值的实验标准偏差。）
4.2 由t o 引入的不确定度
对环境试验设备作15次独立重复测量，从自动校准系统温度仪显示上读取15次显示值，记为t o1，t o2，…，t o15，平均值记为o t ，其测量列表如表2所示。
根据公式
单次实验标准差()o s t =
=0.15℃
平均值标准差()
()
℃℃ ℃n t s n n t t
t s O n
i o
oi
o 04.0038.015
1146.01)()
1(1
2
==?=?
=--=
∑= 计算得算术平均值o t 的实验标准差s （o t ）=0.04℃。则由15次独立重复测量引入的标准不确定分量u 2= s （o t ）=0.04℃。
4.3 由△t o 引入的不确定度
从检定证书知：自动校准系统的温度仪修正值△t o 的扩展不确定度U =0.10℃，以正态分布估计，包含因子k =2，u ）=0.10℃/2=0.05℃。
5.不确定度分量一览表
不确定度分量如表3所示。
表3
6.合成标准不确定度
u==℃
0.07
c
7.扩展不确定度
3个不确定度分量大小接近，且相互独立，其合成仍接近正态分布，取k=2，故得U=ku c=2.×0.07℃=0.14℃
8.不确定度的评定与表示
当温度设定为98.0℃时,U=0.2℃; k=2
用外径千分尺检验某主轴直径φ700 -0.019mm 的 测量不确定度评定报告 1．概述 1.1 测量依据：产品图纸（或生产工艺）编号□□□□＃ 1.2 环境条件：温度 （20±10）oC ； 相对湿度<70% RH 1.3 测量设备：一级50～75mm 外径千分尺，示值误差为±4μm。 1.4 被测对象：主轴的直径φ700-0.019mm ；材料为球墨铸铁α1＝ 10.4×10-6/℃ 1.5 测量方法：用外径千分尺直接测量 2．数学模型： 由于主轴直径值可在外径千分尺上直接读得，故： L=L S －L S (δα·Δt ＋αs ·δt) L — 被测主轴的直径。 L S — 外径千分尺对主轴直径的测量值。 δα—被测主轴线膨胀系数与外径千分尺线膨胀系数之差。 Δt — 被测主轴温度对参考温度20℃的偏差，本例为±10℃。 αs — 外径千分尺线膨胀系数，本例为11.5×10-6/℃。 δt — 被测主轴温度与外径千分尺温度之差，本例为±1℃。 3.灵敏系数 显然该数学模型是透明箱模型，必须逐一计算灵敏系数： 1)1(≈-?-=??=t s t S Ls f C δαδαＬ ； t S s L s f C δαα-=??==－70×1㎜℃=－7×104μm ℃； δα S t t L f C -=???=?=－70×1×10－6㎜/℃=－0.07μm/℃ δα δα??=/f C =－Ls Δt=－70×10㎜℃=－7×105μm ℃ t f C t δδ??=/ =－Ls αs=－70×11.5×10 －6 ㎜/℃=－0.805μm /℃ 4.计算各分量标准不确定度 4.1外径千分尺示值误差引入的分量u(L S ) 根据外径千分尺检定规程，示值误差e=±4μm ， 在半宽为4μm 区间内，以等概率分布（均匀分布），则：u (L S ) =4/3=2.31μm u(L S )=|C LS |·u (L S )=1×2.31=2.31μm , 其相对不确定度 () () =?S S L u L u 0.1=1/10 , 自由度υ(Ls)=50 4.2被测主轴线膨胀系数不准确引入的分量u(αS ) 由于被测主轴线膨胀系数α1＝ 10.4×10-6/℃是给定的，是一个常数， 故 u(αS )= 0 ， 自由度υ(αS )= ∞ 4.3测量环境偏离标准温度20℃引入的分量u(Δt) 测量环境偏离标准温度20℃的偏差为±10℃，在半宽为10℃范围内，以等概
标准不确定度的A类评定 减小字体增大字体作者：李慎安来源：https://www.doczj.com/doc/80430162.html, 发布时间：2007-04-28 08:52:07 计量培训：测量不确定度表述讲座 国家质量技术监督局李慎安 5.1 A类评定的基本方法是什么？ 用统计方法(参阅4.1)评定标准不确定度称为不确定度的A类评定，所得出的不确定度称为A类标准不确定度，简称A类不确定度。当它作为一个分量时，无例外地只用标准偏差表征。 标准不确定度A类评定的基本方法是采用贝塞尔公式计算标准差s的方法。 一个被测量Q(既可以是输入量中的一个，也可以是输出量或被测量)在重复性条件下或复现性条件下重复测量了n次，得到n个观测结果q1，q2，…，q n，那么，Q的最佳估计 即是这n个观测值的算术平均值: 由于n只是有限的次数，故又称为样本平均值，它只是无限多次(总体)平均值的一个估计。n越大，这个估计越可靠。 每次的测量结果q i减称为残差v i，v i=(q i-)，因此有n个残差。 残差的平方和除以n-1就是实验方差s2(q i)，即一次测量结果的实验方差，其正平方根即为实验标准差s(q i)，当用它来表述一次测量结果的不确定度u(q i)时，有s(q)=u(q i)，或简写成s=u。 请注意，今后不再把s作为A类不确定度的符号，把u作为B类不确定度的符号，而是不分哪一类，标准不确定度均用u表示。 上述的计算程序就是3.1给出的程序。 平均值的标准偏差s()或其标准不确定度u()为: 必须注意上式中的n指所用的次数。在实际工作中，为了得到一个较为可靠的实验标准偏差s(q i)，往往作较多次的重复测量(n较大，自由度ν也较大)；但在给出被测量Q i测量结果q时，只用了较少的重复观测次数(例如往往只有4次)。那么，4次的平均值的标准偏差就是s(q i)/4=0.5×s(q i) 但是，如果用于评定s(q i)时的n个观测值，直接用于评定s()(n个的平均)，则成为下式: 5.2 除基本方法外还有哪些简化的方法？用于何种场合？ 在JJF1059中提出了另外的一种简化方法，称之为极差法，极差R定义为一个测量列
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 环境试验设备的可靠性分析 (2021版)
环境试验设备的可靠性分析(2021版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 随着我国经济的快速发展，在工业生产方面提出了更多的要求，尤其是对产品的质量和可靠性，要求越来越高。环境试验在提高产品的质量和可靠性两方面占据着重要位置，环境试验设备作为手段和工具，它本身的可靠性尤为重要。目前据有关新闻报道，国内环境试验设备的可靠性与国外同类型设备相比，大概低一个数量级，影响国内设备可靠性的主要是国产设备大部分没有可靠性指标，即便有可靠性指标的，也无法考核和评估。 环境试验就是将材料或产品暴露在人工或者自然环境中，并对它们在储存、运输和各种条件下的使用性能做出评估;而可靠性指的是一种能力，即在规定的条件下和规定的时间内来完成指定的功能的能力。从这两方面来看就可以看出环境试验与可靠性之间的关联。环境试验设备是在环境因素方面对任意产品的可靠性进行试验和验证，就像拿一把有标度的直尺来度量其他物体的长短，尺度如果不准了，那么量出的长度也不会准确。所以，环境试验设备的可靠性是特别重要的。
测量不确定度评定实例 一． 体积测量不确定度计算 1. 测量方法 直接测量圆柱体的直径D 和高度h ，由函数关系是计算出圆柱体的体积 h D V 4 2 π= 由分度值为0.01mm 的测微仪重复6次测量直径D 和高度h ，测得数据见下表。 表： 测量数据 计算： mm 0.1110h mm 80.010==， D 32 mm 8.8064 == h D V π 2. 不确定度评定 分析测量方法可知，体积V 的测量不确定度影响因素主要有直径和高度的重复测量引起的不确定都21u u ，和测微仪示值误差引起的不确定度3u 。分析其特点，可知不确定度21u u ，应采用A 类评定方法，而不确定度3u 采用B 类评定方法。
①.直径D 的重复性测量引起的不确定度分量 直径D 的6次测量平均值的标准差： ()mm 0048.0=D s 直径D 误差传递系数： h D D V 2 π=?? 直径D 的重复性测量引起的不确定度分量： ()3177.0mm D s D V u =??= ②.高度h 的重复性测量引起的不确定度分量 高度h 的6次测量平均值的标准差： ()mm 0026.0=h s 直径D 误差传递系数： 4 2 D h V π=?? 高度h 的重复性测量引起的不确定度分量： ()3221.0mm h s h V u =??= ③测微仪示值误差引起的不确定度分量 由说明书获得测微仪的示值误差范围mm 1.00±，去均匀分布，示值的标准不确定度 mm 0058.0301.0==q u 由示值误差引起的直径测量的不确定度 q D u D V u ??= 3
合成标准不确定度的计 算 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
第七讲合成标准不确定度的计算 减小字体增大字体作者：李慎安?来源：发布时间：2007-05-08 10:19:04 计量培训：测量不确定度表述讲座 国家质量技术监督局 李慎安 合成标准不确定u c的定义如何理解？ 合成标准不确定度无例外地用标准偏差给出，其符号u以小写正体c作为下角标；如给出的为相对标准不确定度，则应另加正体小写下角标rel，成为u crel。按《JJF1001》定义为:当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度。如各量彼此独立，则协方差为零；如不为零(相关情况下)，则必须加进去。 上述定义可以理解为:当测量结果的标准不确定度由若干标准不确定度分量构成时，按方和根(必要时加协方差)得到的标准不确定度。有时它可以指某一台测量仪器，也可以指一套测量系统或测量设备所复现的量值。在某个量的不确定度只以一个分量为主，其他分量可忽略不计的情况下，显然就无所谓合成标准不确定度了。 什么是输入量、输出量 在间接测量中，被测量Y不能直接测量，而是通过若干个别的可以直接测量的量或是可以通过资料查出其值的量，按一定的函数关系得出: Y=f(X1，X2，…，X n) 其中X i为输入量，而把Y称之为输出量。 例如:被测量为一个立方体的体积V，通过其长l、宽b和高h三个量的测量结果，按函数关系 V=l·b·h计算，则l，b，h为输入量，V为输出量。 什么叫作线性合成 例如在测量误差的合成计算中，其各个误差分量，不论是随机误差分量还是系统误差分量，当合成为测量误差时，所有这些分量按代数和相加。这种合成的方法称为线性合成。 不确定度的各个分量如彼此独立，则恒用方和根的方式合成。但如果其中某两个分量彼此强相关，且相关系数r=+1，则合成时是代数相加，即线性合成而非方和根合成。 什么叫灵敏系数 当输出量Y的估计值y与输入量X i的估计值x1，x2，…x n之间有
工业热电阻自动测量系统结果不确定度评定实例 用于检定工业热电阻的自动测量系统,根据国家计量检定规程(JJG 229—1998)对不确定度分析时可以在0℃点,100℃点,现在A 级铂热电阻的测量为例. B1 冰点(0℃) B1.1 数学模型,方差与传播系数 根据规定,被检的R(0℃)植计算公式为 R(0℃)=R i 0 =??? ??t dt dR t i = R i 0=??? ??t dt dR * * *0=??? ??-t I dt dR R R ℃）（ = R i - 0.00391R * (0℃)×) ℃(0 0.00391R 0* *℃） （R R I - = R i - 0.391×1 .00* *℃） （R R I - = R i - 0.39 [] ℃）（ 0* *R R I - 式中: R(0℃)—被检热电阻在0℃的电 阻值,Ω； R i —被检热电阻在0℃附近的测得值，Ω； R *(0℃)—标准器在0℃的电阻值，通常从实测的水三点值计算，Ω； R * i —标准器在0℃附近测的值，Ω。 上式两边除以被检热电阻在0℃的变化率并做全微分变为 dt 0R =d ()391.0R i +d ??? ? ???-2500399.0** 0i R R =dt Ri +dt *0 R +dt *i R 将微小变量用不确定度来代替，合成后可得方差 u 20 R t =u 2i R t +u 2t *0R +u 2t *i R （B-2） 此时灵敏系数C 1=1，C 2=1，C 3=–1。
B1.2 标准不确定分量的分析计算 B1.2.1 u 2i R t 项分量 该项分量是检热电阻在0℃点温度t i 上测量值的不确定度。包括有： a) 冰点器温场均匀性，不应大于0. 01℃，则半区间为0.005℃。均匀分布，故 u 1.1= 3 005.0=0.003℃ 其估计的相对不确定度为20﹪，即自由度1.1ν=12，属B 类分量。 b) 由电测仪表测量被检热电阻所带入的分量。 本系统配用电测仪表多为6位数字表（K2000，HP34401等），在对100Ω左右测量时仍用100Ω挡，此时数字表准确度为 100×106×读数+40×106×量程 对工业铂热电阻Pt100来说，电测仪表带入的误差限（半宽）为 被δ=±（100×100×106-+100×40×106- =±0.014Ω 化为温度：391 .0014 .0±=±0.036℃ 该误差分布从均匀分布，即 u 2.1= 3 036.0=0.021℃ 估计的相对不确定度为10﹪，即1.1ν=50，属B 累类分量。 c) 对被检做多次检定时的重复性 本规范规定在校准自动测量系统时以一稳定的A 级被检铂热电阻作试样检3次，用极差考核其重复性，经实验最大差为4m Ω以内。通道间偏差以阻值计时应不大于2m Ω，故连同通道间差 异同向叠计在内时，重复性为6m Ω，约0.015℃，则 u 3.1= 69 .1015 .0=0.009℃ 3.1ν=1.8,属A 类分量。 d) 被检热电阻自然效应的影响。 以半区间估计为2m Ω计约5mK 。这种影响普遍存在，可视为两点分布，故 u 4.1=1 5=5mK 估计的相对不确定度为30﹪，即4.1ν=5，属B 类分量。
标准不确定度B类评定的举例： （例1）校准证书上给出标称值为1000g的不锈钢标准砝码质量m s的校准值为，且校准不确定度为24g（按三倍标准偏差计），求砝码的标准不确定度。 评定：a =U =24g k=3 则砝码的标准不确定度为u B(m s)= 24g/3 =8g （例2）校准证书上说明标称值为10的标准电阻，在23℃时的校准值为，扩展不确定度为90，置信水平为99%，求电阻的相对标准不确定度。 评定：由校准证书的信息知道： a =U99=90，P =；p241 假设为正态分布，查表得到k=；则电阻校准值的标准不确定度为： u B(R S)=90/=35 相对标准不确定度为：u B(R S)/ R S=×10-6。 (例3)手册给出了纯铜在20℃时线热膨胀系数20(Cu)为×10-6℃-1，并说明此值的误差不超过×10-6℃-1，求20(Cu)的标准不确定度。 评定：根据手册，a =×10-6℃-1，依据经验假设为等概率地落在区间内，即均匀分布，查表得，铜的线热膨胀系 k 3
数的标准不确定度为： u ( 20)=×10-6℃-1/ =×10-6℃-1 (例4) 由数字电压表的仪器说明书得知，该电压表的最大允许误差为（14×10－6×读数+2×10－6×量程），在10 V 量程上测1 V 时，测量10次，其平均值作为测量结果， V = V ，求电压表仪器的标准不确定度。 评定：电压表最大允许误差的模为区间的半宽度： a =(14×10-6× +2×10－6×10 V ）=33×10-6 V=33 V 。 设在区间内为均匀分布，查表得到 。 则：电压表仪器的标准不确定度为： u (V )= 33 V/3=19 V [案例]：某法定计量技术机构为要评定被测量Y 的测量结果y 的合成标准不确定度u c (y )时，y 的输入量中，有碳元素C 的原子量，通过资料查出C 的原子量Ar （C ）为：Ar (C ）=±。资料说明这是国际纯化学和应用化学联合会给出的值。如何评定C 的原子量不准引入的标准不确定度分量 案例分析：问题在于：①±是否是碳元素原子量的不确定度；②如何评定碳元素C 的原子量不准引入的标准不确定度分量。依据JJF1059-1999《测量不确定度的表式和评定》第5节《标准不确定度的B 类评定》， ①如果对没有关于不确定度的说明，一般可认为±不是不确定度，它是允许误差限，也就是Ar (C ）=±，说明Ar (C ）值33k
环境试验设备温湿度校准装置操作规程 l 目的及适用范围 为了严格执行JJF1101-2003 环境试验设备温度、湿度校准规范，使校准工作更加规范化、程序化，特制定本规范。本规范适用于环境试验设备温度、湿度计量性能的校准。 2编写依据 JJF1101—2003环境试验设备温度、湿度校准规范 3技术要求及技术条件 3、1 温度为（15～35）℃ 湿度为（30～85％）％RH 气压（86～106）kPa 3 、2设备周围应保持清洁、无强烈振动及腐蚀气体，远离冷、热源。 3、3设备应有良好的气密性，从而保证温度、湿度不散失。 5、1 将测量系统与传感器连接好后，根据规范要求，布放好检测点，用户输入本人的账号密码登录进入操作界面后，点击开始自动检测按钮，进入单位及样品的设置。再点击开始计量曲线按钮，开始检测。 5、2 当显示曲线稳定后开始读数，每2min 记录所有测试点的温度一次，在30min 内共测试15次。 6计算结果 6、1 温度偏差计算： △t d =t d -t o 式中：△t d ---温度偏差，℃ t o ---中心点n 次测量的平均值，℃ t d ---设备显示温度平均值，℃ 6、2 温度均匀度计算： △t u = n i i n i t t /min max 1 )(∑=- 式中： △t u ---温度均匀度，℃ n ---测量次数
t imax ---各校准点在第i 次测得的最高温度，℃ t imin —各校准点在第i 次测得的最低温度，℃ 6、3 温度波动度计算： △t f =±（t omax -t omin ）/2 式中： △t f ---温度波动度，℃ t omax ---中心点n 次测量中的最高温度，℃ t omin —中心点n 次测量中的最低温度，℃ 6、4 相对湿度偏差计算： △h d =h d -h o 式中：△h d ---湿度偏差，%RH h o ---中心点n 次测量的平均值，%RH h d ---设备显示温度平均值，%RH 6、5相对湿度均匀度计算： △h u = n i h i h n i /min max 1 )( ∑=- 式中： △h u ---温度均匀度，%RH n ---测量次数 h imax ---各校准点在第i 次测得的最高温度，%RH h imin —各校准点在第i 次测得的最低温度，%RH 6、6相对湿度波动度计算： △h f =±（h omax -h omin ）/2 式中： △h f ---温度波动度，%RH h omax ---中心点n 次测量中的最高温度，%RH
2、不确定度各分量的评定 根据测量步骤可知，测量氨氮质量的不确定度来源有几个方面，一是由标准曲线配制所产生的不确定度，二是测试过程所产生的不确定度。按《化学分析中不确定度的评估指南》，对于只涉及积或商的模型，例如：c N=m/v，合成标准不确定度为： 式中，u(c)为质量m和体积v的合成标准测量不确定度，mg/L； u(m)为质量m的标准测量不确定度，ug； u(v)为体积v的标准测量不确定度，mL。 2.1 取样体积引入的相对不确定度u rel(v) 所取水样用50mL单标线吸管移取。查JJG 196－2006《常用玻璃量器检定规程》，A级50mL 单标线吸管的容量允差为0.05mL，根据JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》的规定，标定体积为三角分布，则容量允差引入的不确定度为：u(△V)=0.050/√6 。 根据制造商提供的信息，吸量管校准温度为20℃，设实验室内温度控制在±5℃范围内波动，与校准时的温差为5℃，由膨胀系数(以水的膨胀系数计算)为2.1×10-4/℃得到50mL水样的标准不确定度为（假定为均匀分布）：
2.2重复性测定引入的相对不确定度u rel(rep) 采用A类方法评定，与重复性有关的合成标准不确定度均包含其中。对某水样进行7次 重复性测定，所得结果如下：1.33、1.35、1.34、1.34、1.35、1.38、1.35mg/L，平均值 1.35 mg/L。 重复测量数据的标准不确定度为： 2.3 铵（以氮计）的绝对量m引入的不确定度u rel(m) 2.3.1 配制过程中引入的不确定度u rel(1)
a.) 标准贮备液的不确定度u rel(1－1)：包括纯度、称量、体积及摩尔质量计算4个部分，其中，摩尔 质量计算不确定度可省略不计（与其它因素相比，其对标准浓度计算相差1－2个数量级）。 纯度p：按供应商提供的参考数据，分析纯氯化铵[NH4Cl]纯度为≥99.5%，将该不确定度视为矩 形分布，则标准不确定度为u(p) =0.5/√3＝28.9×10-4； 称量m：经检定合格的天平最大允许误差±0.1mg，将该不确定度视为矩形分布，标准偏差为 0.058mg，称量3.819g时的相对标准偏差为u(m) =0.152×10-4； 体积v：影响体积的主要不确定度有校准及温度。其一“校准影响”，根据JJG 196－2006《常用 玻璃量器检定规程》，校准温度20℃时A级1000mL容量瓶的容量允差为0.4mL，根据《测量不 确定度评定与表示》的规定，标定体积为三角分布，则容量允差引入的不确定度为，其相对标准 不确定度为0.164/1000=1.64×10-4。其二“温度影响”，根据制造商提供的信息，容量瓶校准温 度为20℃，设实验室内温度控制在±5℃范围内波动，则引起的体积变化为1000×5×2.1×10- 4=1.05mL，假定为均匀分布，k= ，则温度引起的容量瓶体积标准不确定度为，其相对标准不确定 度为6.06×10-4。所以综合这两个影响因素，u rel(v)= 6.28×10-4 综上所述，校准贮备液不确定度为： b.) 5mL移液管移取标准贮备液引入的不确定度u rel(1－2)：按检定证书，5mL 单标线吸管（A级）最大允差为0.025mL，假定为三角分布，则校准体积的相对标准不确定度为0.00204（计算过程略）；在±5℃引起的体积变化为0.00525mL，按均匀分布，则温度引起的体积标准不确定度为 0.00303mL，其相对标准不确定度为6.06×10-4，所以，5mL单标线吸管相对合成标准不确定度为： u rel(1－2)＝2.13×10-3 c.) 500mL移液管移取标准贮备液引入的不确定度u rel(1－3)：按检定证书，500mL 单标线吸管（A级）最大允差为0.25mL，假定为三角分布，则校准体积的相对标准不确定度为2.04×10-4（计算过程
计量标准技术报告 计量标准名称环境试验设备温度湿度校准装置计量标准负责人 建标单位名称（公章） 填写日期2013年6 月
目录 一、建立计量标准的目的…………………………………………………… ( 1 ) 二、计量标准的工作原理及其组成……………………………………( 1 ) 三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………( 2 ) 四、计量标准的主要技术指标…………………………………………( 3 ) 五、环境条件……………………………………………………………( 3 ) 六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………( 4 ) 七、计量标准的重复性试验…………………………………………………( 5 ) 八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………( 7 ) 九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………( 9 ) 十、检定或校准结果的验证…………………………………………………(14 ) 十一、结论……………………………………………………………………(15 ) 十二、附加说明…………………………………………………………………(15 )
一、建立计量标准的目的 建立环境试验设备温度湿度标准的目的：为了保证全市范围内量传的准确性，使其校准工作更加规范化，同时提高了客户对我们能力的认可程度。此标准开展的项目有环境试验设备。测量范围为温度：（-60～300）℃， 湿度：(5～95.0)%RH 。 二、计量标准的工作原理及其组成 1、计量标准工作原理： 通讯电缆 通讯 电缆 图 1 系统程序运行后，由用户来设置环境、用户、被测系统、检定点数、检定温度等检定参数。系统首先进行自检，确认系统各组成部分连接和工作是否正常。系统工作时，计算机在专用软件的控制下通过RS-232与低热电势多路数据采集装置通讯读取被测设备或环境的温度数据。检定结束后，对数据进行分析和处理、存储及生成报表。 2、计量标准的组成： 1 ） 计算机 2 ） 打印机 3 ） 低热电势多路数据采集装置 4 ) 系统专用软件 5 ) 传感器 打印机 计算机 多路低热电势 数据采集装置 温度、湿度设备或环境
至今见过的最规范的不确定度评定的例子！ 不确定度是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。反过来，也表明该结果的可信赖程度。在报告结果时，必须给出相应的不确定度，一方面便于使用它的人评定其可靠性，另一方面也增强了测量结果之间的可比性。今天，仪器论坛版友六弦琴为大家找来了不确定度评定的范例，供大家参考。如有疑问，请点击阅读原文版友将为大家详细解答 点击图片查看大图不确定度评定中需要注意的几个问题a) 抓住影响测量不确定度主要分量的评估，避免漏项。通常测量重复性分量、标准物质不确定度分量、工作曲线变动性分量等在合成标准不确定度中所占比重较大，须逐一评估。对某些不可能进行多次的测定，无重复性数据，应尽可能采用方法精密度参数或以前在该条件下的测试数据进行评估。b)忽略次要不确定度分量的影响。有些分量量值较小（属微小不确定度），对合成不确定度的贡献不大。例如，一个分量为1.0，另一个分量0.33，二者的合成不确定度为1.05，相差5％，即分量0.33在合成标准不确定度中的贡献可忽略。通常试料称量、相对原子量、物质的摩尔质量等分量相对于测量重复性、工作曲线变动性分量要小得多，一般可忽略。 c)不确定度评估中避免重复评估。如当已评估了测量重复性
分量，不必再评估诸如样品称量、体积测量、仪器读数的重复性分量。 d)不应将一些非输入量的测量条件当作输入量评估。例如，重量法中高温炉灼烧温度的变动性，测定碳、硫时氧气纯度的变动性，光度分析中波长的精度等，它们不是输入量，其对测量结果的影响反映在测量重复性中，不应将其作为分量进行评估。 e)合成标准不确定度和扩展不确定度通常取一位或两位有效数字。计算过程中为避免修约产生的误差可多保留一位有效数字。修约时可采用末位后面的数都进位而不舍去，也可采用一般修约规则。测量结果和扩展不确定度的数位一致。
测量不确定度评定与表示 测量的目的是确定被测量值或获取测量结果。有测量必然存在测量误差，在经典的误差理论中，由于被测量自身定义和测量手段的不完善，使得真值不可知，造成严格意义上的测量误差不可求。而测量不确定度的大小反映着测量水平的高低，评定测量不确定度就是评价测量结果的质量。 图1 1 识别测量不确定度的来源 测量不确定度来源的识别应从分析测量过程入手，即对测量方法、测量系统和测量程序作详细研究，为此必要时应尽可能画出测量系统原理或测量方法的方框图和测量流程图。 检测和校准结果不确定度可能来自： (1)对被测量的定义不完善； (2)实现被测量的定义的方法不理想； (3)取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量； (4)对测量过程受环境影响的认识不全，或对环境条件的测量与控制不完善； (5)对模拟仪器的读数存在人为偏移； (6)测量仪器的计量性能 (如最大允许误差、灵敏度、鉴别力、分辨力、死区及稳定性等)的局限性，即导致仪器的不确定度； (7)赋予计量标准的值或标准物质的值不准确； (8)引用于数据计算的常量和其它参量不准确； (9)测量方法和测量程序的近似性和假定性； (10)在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。 分析时，除了定义的不确定度外，可从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方
法等方面全面考虑，特别要注意对测量结果影响较大的不确定度来源，应尽量做到不遗漏、不重复。 2 定义 2.1 测量误差简称误差，是指“测得的量值减去参考量值。” 2.2 系统测量误差简称系统误差，是指“在重复测量中保持恒定不变或按可预见的方式变化的测量误差的分量。” 系统测量误差的参考量值是真值，或是测量不确定度可忽略不计的测量标准的测量值， 或是约定量值。系统测量误差及其来源可以是已知的或未知的。对于已知的系统测量误差可 以采用修正来补偿。系统测量误差等于测量误差减随机测量误差。 2.3 随机测量误差简称随机误差，是指“在重复测量中按不可预见的方式变化的测量误差的分量。” 随机测量误差的参考量值是对同一个被测量由无穷多次重复测量得到的平均值。随机测量误差等于测量误差减系统测量误差。 图2 测量误差示意图 2.4 测量不确定度简称不确定度，是指“根据用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数。” 测量不确定度一般由若干分量组成。其中一些分量可根据一系列测量值的统计分布，按测量不确定度的A类评定（随机效应引起的）进行评定，并用标准偏差表征；而另一些分量则可根据基于经验或其它信息所获得的概率密度函数，按测量不确定度的B类评定（系统效应引起的）进行评定，也用标准偏差表征。 2.5 标准不确定度是“以标准偏差表示的测量不确定度。”
—————————————————————————1 目的及适用范围 为了严格执行JJF1101-2003 《环境试验设备温度、湿度校准规范》，使校准工作更加规范化、程序化，特制定本规范。本规范适用于环境试验设备温度、湿度计量性能的校准。 2 编写依据 JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》 3 技术要求及技术条件 3.1环境条件 温度:15~35℃ 湿度:30~85%RH 气压:86~106kPa 3.2设备周围应保持清洁、无强烈振动及腐蚀气体，远离冷、热源。 3.3设备应有良好的气密性，从而保证温度、湿度不散失。 4 测量标准及配套设备
————————————————————————— 5 校准方法 5.1校准温湿度点的选择 校准温湿度点一般应选择设备使用范围的下限、上限及中间点，也可根据用户需要选择实际常用的温湿度点。 5.2测试点的位置 测试点的位置应布放在设备工作室内的三个校准面上，简称上、中、下三层，中层为通过工作室几何中心的平行于底面的校准工作面，测试点与工作室内壁的距离不小于各边长的1/10,遇风道时，此距离可加大，但不能大于500mm。如果设备带有样品架或样品车时，下层测试点可布放在样品架或样品车上方10mm处。 5.3测试点的数量 温度测试点用A,B,C······字母表示，湿度测试点用甲、乙、丙······文字表示。温度测试点为9个，湿度测试点为3个，O点位于中层几何中心。 5.4温湿度的校准 按规定布放温湿度传感器，将试验设备的温湿度控制器设定到所要求的标称温湿度，使设备正常工作。稳定后开始读书，每2min记录所有测试点的温湿度一次，在30min内共测试15次。 5.5交变能力检查 交变能力的检查按GB/T2423.4-1993中5.2.2，5.2.3方法进行。
温湿度环境试验箱选型指南 一、设备选择依据 存在于地球表面及大气层空间中的自然环境因素和诱发环境因素的种类，目前还无法统计出个确切的数目。其中对工程产品（设备）的使用及寿命影响较大的因素不下几十种。从事工程产品环境条件研究的工程师们将自然界存在以及人类活动所诱发的环境条件整理归纳为一系列的试验标准和规范，用以指导工程产品的环境及可靠性试验。如指导军工产品进行环境试验的GJB150—中华人民共和国国家军用标准《军用设备环境试验方法》,指导电工电子产品进行环境试验的GB2423—中华人民共和国国家标准《电工电子产品环境试验方法指南》等。因此，我们选择环境及可靠性试验设备时主要的依据是工程产品的试验规范和试验标准。 其次，为了规范试验设备中环境试验条件的容差，保证环境参数的控制精度，国家技术监督机构及各工业部门还制订了一系列的环境试验设备及检测仪器仪表的检定规程。如中华人民共和国国家标准GB5170《电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法》,又如国家技术监督局颁布实施的JJG190-89《电动振动试验台系统试行检定规程》等。这些检定规程也是选择环境及可靠性试验设备的重要依据,不符合这些检定规程要求的试验设备是不允许投入使用的。 二、设备选择基本原则 环境及可靠性试验设备的选择应遵循以下五条基本原则： 1．环境条件的再现性 在试验室内完整而精确地再现自然界存在的环境条件是可望而不可及的事情。但是，在一定的容差范围之内，人们完全可以正确而近似地模拟工程产品在使用、贮存、运输等过程中所经受的外界环境条件，这段话用工程的语言概括，就是“试验设备所创造的围绕被试产品周边的环境条件（含平台环境）应该满足产品试验规范所规定的环境条件及其容差的要求”。如用于军工产品试验的温度箱不仅要满足国军标GJB150.3-86、GJB150.4-86中根据不同类型产品所规定的高温、低温的试验量值、试验时间，同时也应满足试验规范中对温度场的均匀性和温度控制精度的要求。只有这样，才能保证在环境试验中环境条件的再现性。 2．环境条件的可重复性 一台环境试验设备可能用于同一类型产品的多次试验，而一台被试的工程产品也可能在不同的环境试验设备中进行试验，为了保证同一台产品在同一试验规范所规定的环境试验条件下所得试验结果的可比较性，必然要求环境试验设备所提供的环境条件具有可重复性。这也就是说，环境试验设备施用于被试验产品的应力水平（如热应力、振动应力、电应力等）对于同一试验规范的要求是一致的。 环境试验设备所提供环境条件的可重复性是由国家计量检定部门依据国家技术监督机构所制定的检定规程检定合格后提供保证。为此，必须要求环境试验设备能满足检定规程中的各项技术指标及精度指标的要求，并且在使用时间上不超过检定周期所规定的时限。如使用非常普遍的电动振动台除满足激振力、频率范围、负载能力等技术指标外，还必须满足检定规程中规定的横向振动比、台面加速度均匀性、谐波失真度等到精度指标的要求，而且每次检定后的使用周期为二年，超过二年必须重新检定合格后才能投入使用。 3．环境条件参数的可测控性 任何一台环境试验设备所提供的环境条件必须是可观测的和可控制的，这不仅是为了使环
第一节有关术语的定义 3．量值value of a quantity 一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。 例：5.34m或534cm，15kg，10s，－40℃。 注：对于不能由一个乘以测量单位所表示的量，可以参照约定参考标尺，或参照测量程序，或两者参照的方式表示。 4．〔量的〕真值rtue value〔of a quantity〕 与给定的特定量定义一致的值。 注： (1) 量的真值只有通过完善的测量才有可能获得。 (2) 真值按其本性是不确定的。 (3) 与给定的特定量定义一致的值不一定只有一个。 5．〔量的〕约定真值conventional true value〔of a quantity〕 对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。 例：a) 在给定地点，取由参考标准复现而赋予该量的值人作为给定真值。 b) 常数委员会(CODATA)1986年推荐的阿伏加得罗常数值6.0221367×1023mol-1。 注： (1) 约定真值有时称为指定值、最佳估计值、约定值或参考值。 (2) 常常用某量的多次测量结果来确定约定真值。 13．影响量influence quantity 不是被测量但对测量结果有影响的量。 例：a) 用来测量长度的千分尺的温度； b) 交流电位差幅值测量中的频率； c) 测量人体血液样品血红蛋浓度时的胆红素的浓度。 14．测量结果 result of a measurement 由测量所得到的赋予被测量的值。 注： (1) 在给出测量结果时，应说明它是示值、示修正测量结果或已修正测量结果，还应表明它是否为几个值的平均。 (2) 在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度，必要时还应说明有关影响量的取值范围。 15．〔测量仪器的〕示值 indication〔of a measuring instrument〕 测量仪器所给出的量的值。 注： (1) 由显示器读出的值可称为直接示值，将它乘以仪器常数即为示值。 (2) 这个量可以是被测量、测量信号或用于计算被测量之值的其他量。 (3) 对于实物量具，示值就是它所标出的值。 18．测量准确度 accuracy of measurement 测量结果与被测量真值之间的一致程度。
此文档下载后即可编辑 测量不确定度评定实例 一． 体积测量不确定度计算 1. 测量方法 直接测量圆柱体的直径D 和高度h ，由函数关系是计算出圆柱体的体积 2 4 D v π= 由分度值为0.01mm 的测微仪重复6次测量直径D 和高度h ，测得数据见下表。 表： 测量数据 计算： mm 0.1110h mm 80.010==， D 32 mm 8.8064 == h D V π 2. 不确定度评定 分析测量方法可知，体积V 的测量不确定度影响因素主要有直径和高度的重复测量引起的不确定度21u u ，和测微仪示值误差引起的不确定度3u 。分析其特点，可知不确定度21u u ，应采用A 类评定方法，而不确定度3u 采用B 类评定方法。 ①.直径D 的重复性测量引起的不确定度分量 直径D 的6次测量平均值的标准差： ()m m 0048.0=D s 直径D 误差传递系数： h D D V 2 π=?? 直径D 的重复性测量引起的不确定度分量： ()3177.0mm D s D V u =??= ②.高度h 的重复性测量引起的不确定度分量
高度h 的6次测量平均值的标准差： ()m m 0026.0=h s 高度h 的误差传递系数： 4 2 D h V π=?? 高度h 的重复性测量引起的不确定度分量： ()3221.0mm h s h V u =??= ③测微仪示值误差引起的不确定度分量 由说明书获得测微仪的示值误差范围0.005mm ±，按均匀分布，示值的标准不确定度 0.0029 q u == 由示值误差引起的直径测量的不确定度 q D u D V u ??= 3 由示值误差引起的高度测量的不确定度 q h u h V u ??= 3 由示值误差引起的体积测量的不确定度分量 ()()323233mm 04.1=+=h D u u u 3. 合成不确定度评定 ()()()3232221mm 3.1=++=u u u u c 4. 扩展不确定度评定 当置信因子3=k 时，体积测量的扩展不确定度为 3mm 9.33.13=?==c ku U 5．体积测量结果报告 () m m .93.88063±=±=U V V 考虑到有效数字的概念，体积测量的结果应为 () m m 48073±=V
环境试验设备中相对湿度的测量方法 高低温试验箱简单介绍 一、产品用途: 1、高低温试验箱适用于电工、电子、仪器仪表及其它产品、零部件及材料在高低温环境下贮存、运输、使用时的适应性试验；是各类电子、电工、电器、塑胶等原材料和器件进行耐寒、耐热、耐干性试验及品管工程的可靠性测试设备；特别适用于光纤、LED、晶体、电感、PCB、电池、电脑、手机等产品的耐高温、耐低温、循环试验。 2、LED专用高低温试验箱，恒泰丰科专业生产LED检测仪器，该设备主要针对LED行业，对路灯、日光灯、LED显示器等产品进行高温、低温、湿度的测试，模拟产品及材质经过温度、湿度交替变化后是否有故障、质变、无法正常工作的情况，可以满足不同的高低温、湿度要求。 二、结构特点: 1.高低温试验箱箱体采用数控机床加工成型，造型美观大方，并采用无反作用把手，操作简便。 2.内箱采用进口高级不锈钢（SUS304）镜面板，外箱采用（SUS304）拉丝不锈钢板或优质冷轧钢板喷塑，增加了外观质感和洁净度。 3.设有大型观测视窗附照明灯保持箱内明亮，且利用发热体内嵌式钢化玻璃，随时清晰的观测箱内状况。 4.箱体左侧配直径50mm的测试孔，可供外接测试电源线或信号线使用。 5.保温材质采用高密度玻璃纤维棉，厚度为80~100mm。门与箱体之间采用双层耐高低温之高张性密封条，以确保测试区的密封。 6.设有独立限温报警系统，超过限制温度及自动中断运行，保证试验安全进行不发生意外。 三、控制器: 1.采用多款进口控制器，用户可以根据自身要求进行选择。 （1）韩国进口TIME880彩色触摸屏可程式温湿度控制器，中英文切换界面，操作简单。（2）原装进口韩国TIME300数显薄膜按键数据输入温湿度控制器，英文显示界面。 （3）进口日本“OYO”数显触摸按键温湿度控制仪，PID高精度控制，杜绝长期运行不稳定现象。 2.资料及试验条件输入后，控制器具有锁定功能，避免人为触摸而改变温度值。 3.高低温试验箱控制器具有P.I.D自动演算的功能，可将温度变化条件立即修正，使温度控制更为精确稳定。 4.可选配打印机，能打印记录设定参数和扫描出温湿度变化曲线。4~200mA标准信号。 5.传感器采用铂金电阻PT100Ω/MV。 6.具有RS-232通讯界面，可在电脑上设计程式，监视试验过程并执行自动开关机等功能。 四、制冷、加热及风路循环系统: 1.制冷系统：选用全封闭法国泰康（或半封闭德国谷轮）压缩机。采用风冷单机压缩/风冷复叠压缩制冷方式。 2.加热系统：全独立系统，镍铬合金电加热式加热器。 3.风路循环系统:采用多翼式送风机强力送风循环，避免任何死角，可使测试区域内温度分布均匀。风路循环出风回风设计，风压风速均符合测试标准，并可使开门瞬间温度回稳时间快。 4.电器控制系统：电器控制主件采用进口“施耐德”及“梅日梅兰”元件，更好的控制温度。 5.升温、降温、系统完全独立可提高效率，降低测试成本，增长寿命，减低故障率。温度控制输出功率均由微电脑演算，以达高精度及高效率用电效益。 五、性能指标:
环境试验设备的可靠性分析 随着我国经济的快速发展，在工业生产方面提出了更多的要求，尤其是对产品的质量和可靠性，要求越来越高。环境试验在提高产品的质量和可靠性两方面占据着重要位置，环境试验设备作为手段和工具，它本身的可靠性尤为重要。目前据有关新闻报道，国内环境试验设备的可靠性与国外同类型设备相比，大概低一个数量级，影响国内设备可靠性的主要是国产设备大部分没有可靠性指标，即便有可靠性指标的，也无法考核和评估。 环境试验就是将材料或产品暴露在人工或者自然环境中，并对它们在储存、运输和各种条件下的使用性能做出评估;而可靠性指的是一种能力，即在规定的条件下和规定的时间内来完成指定的功能的能力。从这两方面来看就可以看出环境试验与可靠性之间的关联。环境试验设备是在环境因素方面对任意产品的可靠性进行试验和验证，就像拿一把有标度的直尺来度量其他物体的长短，尺度如果不准了，那么量出的长度也不会准确。所以，环境试验设备的可靠性是特别重要的。 环境试验设备的可靠性概述 环境试验设备的可靠性指的就是环境试验设备在规定的条件下和规定的时间内来完成指定功能的能力。环境试验设备包括电气设备和机械设备，可靠性工程的原理对于电气设备和机械设备来说是相同的，可是它们又都有自己的特点。在环境试验设备中，电气设备零件的性能和机械设备元件的性能对可靠性的影响是不同的。在电气设备和机械设备的结构上对于环境试验设备的可靠性有不一样的侧重点，例如振动试验设备中，控制部分就属于电气设备，应该侧重考虑电气
设备的可靠性特征；而振动台部分主要是机械结构，就应该侧重考虑机械设备的可靠性特征。因此对于整个振动试验来说，考虑可靠性时应综合考虑电气设备和机械设备，即采用系统整体的可靠性方法。提高目前我国的环境试验设备可靠性的关键是提高电气设备的可靠性，而要提高电气设备的可靠性，必须要提高元器零件的可靠性。 环境试验设备的可靠性指标 要检验产品的质量有很多种指标，例如温湿度试验箱就有温度范围和湿度范围，还有升温速度和降温速度等，这样的质量指标通常被称为性能指标，就是产品完成指定功能时所需要的指标。还有一种质量指标叫做可靠性指标，它表示产品保持性能指标的能力，就像温湿度试验箱在不出故障时的工作时间。性能指标不涉及到时间，而可靠性指标与时间紧密相连。 常用的可靠性指标包括： 2.1.可靠度：即产品在规定的时间内和条件下完成指定功能的概率。 2.2.累积失效概率：即产品在规定的时间内和条件下失效的概率。 2.3.失效率：指工作到某一时刻还没有失效的产品，在这个时刻之后单位时间内失效的概率。 2.4.平均寿命：对于可修复产品称为平均故障时间，它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔;而对于不可修复产品则称为失效前平均工作时间，即从开始使用产品到发生故障时平均的工作时间。