环境试验设备温度偏差校准结果

文件类型:操作文件文件编号：SCJL-T-BQ-01-2019文件名称：恒温恒湿试验箱测量结果不确定度评定恒温恒湿试验箱测量结果不确定度评定环境试验设备温度湿度偏差校准结果不确定度评定1、被叫对象环境试验设备（-60-250）℃，仪器温度分辨率0.1℃，湿度分辨率1%。

校准点23℃，相对湿度50%。

2、测量标准名称型号编号测量范围准确度温度巡回检测仪 FLUKE2638A 40780015 （-60～250）℃ U=0.12℃（k=2） 精密数字温湿度计 HC2A-S 20211183（5~100）%RH U=1.0%RH（k=2）精密数字温湿度计 HC2A-S 20246998 （5~100）%RH U=1.0%RH（k=2）精密数字温湿度计 HC2A-S 20246977 （5~100）%RH U=1.0%RH（k=2）备注：测量时带修正值使用。

3、校准方法（1）环境条件：温度（15-35）℃，相对湿度（0-85）%；（2）校准要求按照JJF1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》校准要求，对试验设备进行温湿度测试点布点。

温度设定为23.0℃，湿度设定为50%，开启运行试验设备，当设备达到设定值后，稳定大约30min,开始记录设备的温度湿度，每隔2min记录一个数据，30min内记录16组数据。

（3）数据处理温度:测试点30min内测量的最高温度与设定温度的差值为温度上偏差；测试点30min 内测量的最低温度与设定温度的差值为温度下偏差；湿度:测试点30min内测量的最高温度与设定温度的差值为湿度上偏差；测试点30min 内测量的最低温度与设定温度的差值为湿度下偏差；4、数学模型（1）、温度上偏差，建立数学模型为：∆t max =t max- t s式中：∆t max ------温度上偏差，℃；t max ------各测量点规定时间内测量最高温度值，℃；t s --------被校设备设定温度值℃。

导致试验机测量结果产生误差的原因及解决方法
一、仪器本身误差：
试验机作为一种精密仪器，可能存在固有的仪器误差，如传感器的非
线性、灵敏度不一致、仪器漂移等。

解决方法：
1.校正仪器：定期校正试验机的传感器，确保其准确度和稳定性。

2.选择合适的仪器：在购买试验机时，应选择品质可靠、准确度高的
仪器。

二、环境因素的影响：
环境因素如温度、湿度、振动等都可能对试验机的测量结果产生影响。

解决方法：
1.控制环境条件：在进行测量时，要尽量控制环境的稳定性，并确保
温度、湿度等参数在合理范围内。

2.考虑环境因素：在进行数据分析时要考虑环境因素的影响，进行数
据的修正和调整。

解决方法：
1.提高操作者的技术水平：通过培训和学习，提高操作者的实验技能
和仪器操作水平。

四、样本本身特性：
样本本身的性质也会对试验机的测量结果产生一定的影响，如样本不
均匀、表面粗糙等。

解决方法：
1.样本的准备：在进行测量之前，对样本进行充分的准备和处理，确
保样本的均匀性和表面的光滑度。

2.选择适当的测量方法：针对不同样本的特性，选择适合的测量方法，提高测量结果的准确度。

环境试验箱温度偏差、均匀度分析及修正探讨发布时间：2023-02-03T00:49:21.336Z 来源：《科学与技术》2022年18期作者：杜桂强[导读] 环境试验箱主要用于模拟物品贮存及使用环境来检测物品的环境适应性，杜桂强中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽省合肥市230000摘要：环境试验箱主要用于模拟物品贮存及使用环境来检测物品的环境适应性，其应用范围十分广泛。

环境试验箱内环境参数与试验箱设定值可能存在着或大或小的偏差，但若试验箱内的实际环境参数与设定值偏大过大或箱内均匀度指标不好，则对物品的检测结果有着显著的影响。

因此，本文通过一种测量试验箱温度偏差及均匀度的一种方法，进而得出试验箱偏差的修正措施。

关键词：环境试验箱：温度偏差；修正引言：环境试验箱可以模拟物品贮存及使用、工作时现场的周围环境，常常用来研究种或多种环境因素对产品质量的影响。

影响产品质量的环境因素主要有温度、湿度、气压等。

随着经济和科技的发展，环境试验箱的应用已经从原来的军工产品逐渐扩展的民品领域，如汽车、手机等。

有数据表明，温度是影响产品质量的最重要环境因素，因此对温度试验箱的温度偏差及均匀度进行分析，具有重要意义。

1、试验箱偏差及均匀度指标变差的原因分析1.1 设备部件老化试验箱长期使用，风机、管路、冷凝器、传感器、电缆及控制模块会出现不同程度的老化，自身出现性能下降，这样会造成试验箱的参数失真，间歇性故障，有效试验空间内温度偏差、均匀性、波动性都会变大。

1.2 偶发性故障试验箱由制冷、制热、箱体、控制、传感、冷却等多个系统组成，非常复杂。

日常试验中会如果某一部件出现故障，会造成试验箱内温度失控甚至无法工作。

经验表明，服役8年以内的试验箱故障多以偶发性故障为主。

1.3 试验箱工作环境及人为操作的影响试验箱工作场所环境因素对试验箱性能也会产生一定的影响。

比如高湿环境会加速器件老化，试验箱性能下降；温度、光辐射、气压、磁场也会对试验箱性能造成一定影响。

Evaluation and Analysis of Uncertainty forT emperature and Humidity Calibration Results of Environmental T est EquipmentCHEN Guiyi ，HOU Minlong（Hezhou Inspection and Testing Cente ，Hezhou 542800，China ）Abstract ：Objective ：To evaluate the uncertainty of temperature and humidity calibration results of environmental test equipment.Methods ：According to JJF 1059.1—2012Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement and JJF 1101—2019Calibration Specification for Environmental Testing Equipment for Temperature and Humidity Parameters ，a measurement model was established to evaluate the uncertainty of temperature and humidity of environmental test equipment ，and the uncertainty of each component factor in the calibration process was analyzed and evaluated.Results ：When the temperature is set at -60℃，0℃，20℃，36℃and 100℃，the expanded uncertainty of the measurement results is U =0.2℃；when the temperature is set at 300℃，the expanded uncertainty of the measurement results is U =0.2℃；When the humidity is set at 60.0%RH and 95%RH ，the expanded uncertainty of the measurement results is U =1.6%RH.Conclusion ：Through the above calibration experimental data and uncertainty factor analysis ，the repeatability of temperature measurement and the uncertainty introduced by the correction value of the relative humidity of the standard are the largest ，and the resolution of the standard gauge is the least affected.During the calibration process ，the measurement should be carried out after the equipment is stable ，and the standard should be strictly traceable.Key words ：environmental test equipment ；temperature ；relative humidity ；uncertainty环境试验设备温度、湿度校准结果不确定度评定分析陈桂逸，侯敏龙（贺州市检验检测中心，广西贺州542800）【摘要】目的：对环境试验设备温度、湿度校准结果进行不确定度评定。

环境试验设备温度偏差测量不确定度评定1. 概述1.1 测量依据：JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》 1.2 环境条件：温度：(15～35)℃，湿度：(30～85)%RH ，气压：(86～106)kPa1.3 测量标准：温度巡回检测仪，测量范围(-70～250)℃，最大允许误差±(0.3～1.0)℃。

1.4 被测对象：环境试验设备。

1.5 测量过程：在被校环境试验设备工作室内按规范要求布放校准装置的温湿度传感器，从被校环境试验设备上读取显示值，从校准装置上读取测得值。

温度偏差是指被校环境试验设备显示仪表示值与中心点实际温度之差。

1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2. 数学模型0t t t d d -=∆式中： d t ∆---温度偏差，℃；d t ----被校环境试验设备仪表显示的温度值，℃；0t ----校准装置测得的温度值，℃。

3. 输入量标准不确定度的评定 3.1 输入量d t 的标准不确定度)(d t u 的评定输入量d t 的标准不确定度)(d t u 来源于被校环境试验设备的测量重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。

选一台环境试验设备，对其仪表显示值重复读取15次，得到记录结果如表1所示。

表 1注：平均值∑=di d t nt 1、实验标准差()()1)(21--=∑=n t tt s ni ddid 、15/)()(d d t s t u =3.2 输入量0t 的标准不确定度)(0t u 的评定输入量0t 的标准不确定度)(0t u 来源于校准装置的测量重复性引入的标准不确定度)(01t u 和校准装置的最大允许误差引入的标准不确定度)(02t u 。

3.2.1输入量0t 的标准不确定度分量)(01t u ，可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。

考虑到标准器稳定度，读数分辨力等所引起的不确定度已包含在重复性条件下所得的测量列的分散性中，故在此不另作分析。

环境试验设备温度校准不确定度分析1、概述1.1 测量依据：JJF 1101-2019《环境试验设备温度、湿度校准规范》1.2 测量环境条件：温度：（15～35）℃；相对湿度：≤85%RH；气压：（80～106）kPa。

1.3 测量标准：温湿度试验设备自动检定系统Vtest 1101X：温度：（-30～100）℃：U=0.10℃（k=2）、（100～300）℃：U=0.14℃（k=2）、（300～600）℃：U=1.1℃（k=2）、（600～1000）℃：U=1.1℃（k=2）、湿度：（30～100）%RH：U=1.1%RH（k=2）。

1.4 环境试验设备温度、湿度校准装置由输入、输出单元组成；输入信号包括热电阻，热电偶，湿度传感器。

输出单元为电脑采集及显示器。

校准时按校准规范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校准的标称温、湿度，使设备正常工作。

试验设备的温、湿度控制器稳定后开始采集数据，每2min记录所有测试点的温、湿度一次，共测试15次，计算该组数据的波动性、均匀性、温度偏差。

2.测量模型2.1温度上偏差公式∆t max=t max−t s式中：∆t max——温度上偏差，℃；t max——各测量点规定时间内测量的最高温度，℃；t s——设备设定温度，℃；2.2相对湿度上偏差公式∆ℎmax=ℎmax−ℎs式中：∆ℎmax——相对湿度上偏差，%；ℎmax——各测量点规定时间内测量的最高相对湿度，%；ℎs——设备设定相对湿度，%；3.测量不确定度来源和标准不确定度评定3.1温度、相对湿度测量重复性引入的标准不确定度分量u1在重复性条件下，对温度：20℃、100℃、300℃；相对湿度：30%RH、50%RH、70%RH、90%RH每个校准点重复测量10次，得到的测量值列如下：根据公式：1)(12--=∑=n x xi s ni实际测量以单次测量值为测量结果，则s=u 1 ，可得到由测量重复性引起的标准不确定度为：3.2 标准器分辨力引入的标准不确定度分量 3.2.1标准器温度分辨力引入的标准不确定度分量u 2标准器温度分辨力为0.001℃，不确定区间半宽0.0005℃，服从均匀分布，则分辨力引入的标准不确定分量：（℃）00.030005.02==u 3.2.2标准器相对湿度分辨力引入的标准不确定度分量u ′2%03.03%05.02=='u 3.3 标准器修正值引入的标准不确定度分量3.3.1标准器温度修正值引入的标准不确定度分量u 3标准器温度修正值的不确定（-30～0）℃时：U =0.10℃；（0～100）℃时：U =0.10℃；（100～300）℃时：U =0.14℃；以正态分布，k =2，则标准器温度修正值引入的标准不确定度分量：（-30～0）℃时：u 3=U/k =0.10℃/2=0.05（℃） （0～100）℃时：u 3=U/k =0.10℃/2=0.05（℃） （100～300）℃时：u 3=U/k =0.12℃/2=0.06（℃）3.3.2标准器相对湿度修正值引入的标准不确定度分量u ′3标准器相对湿度修正值的不确定30%RH 时：U ′=0.7%RH ；（30～50）%RH 时：U ′=0.8%RH ；（50～70）%RH 时：U ′=0.9%RH ；（70～100）%RH 时：U ′=1.1%RH ，以正态分布，k =2，则标准器湿度修正值引入的标准不确定度分量：30%RH 时：u ′3=U/k =0.7%RH /2=0.35（%RH ） （30～50）%RH 时：u ′3=U/k =0.8%RH /2=0.40（%RH ） （50～70）%RH 时：u ′3=U/k =0.9%RH /2=0.45（%RH ） （70～100）%RH 时：u ′3=U/k =1.1%RH /2=0.55（%RH ）3.4 标准器稳定性引入的标准不确定度分量3.4.1标准器温度稳定性引入的标准不确定度分量u 4本标准器相邻两次校准温度修正值最大变化，按均匀分布，由此引入的标准不确定度分量：（-30～-0）℃时：（℃）01.0302.04==u （0～100）℃时：（℃）06.0316.04==u （100～300）℃时：（℃）11.0319.04==u3.4.2标准器湿度稳定性引入的标准不确定度分量u ′4本标准器相邻两次校准相对湿度修正值最大变化，按均匀分布，由此引入的标准不确定度分量：30%RH 时：%06.0310.04=='u （30～50）%RH 时：%08.0313.04=='u（50～70）%RH 时：%08.0314.04=='u （70～100）%RH 时：%09.0315.04=='u3.5标准不确定度分量汇总表3.5.1温度上偏差标准不确定分量汇总表3.5.1相对湿度上偏差标准不确定分量汇总表4 合成标准不确定度4.1温度上偏差校准合成标准不确定度u c 计算由于u 1、u 2、u 3、u 4相互独立，则合成标准不确定度u c 按式计算（-30～0）℃时：℃05.024232221c =+++=u u u u u（0～100）℃时：℃11.024232221c =+++=u u u u u（100～300）℃时：℃37.024232221c =+++=u u u u u4.2相对湿度上偏差校准合成标准不确定度u c 计算由于u 1、u 2、u 3、u 4相互独立，则合成标准不确定度u c 按式计算30%RH 时：%RH37.024232221c =+++=u u u u u（30～50）%RH 时：%RH44.024232221c =+++=u u u u u（50～70）%RH 时：%RH50.024232221c =+++=u u u u u（70～100）%RH 时：%RH68.024232221c =+++=u u u u u5 扩展不确定度取包含因子k =2，温度上偏差扩展不确定度为：（-30～0）℃：U =k ×u c =2×0.05=0.10℃ （0～100）℃：U =k ×u c =2×0.11=0.22℃ （100～300）℃：U =k ×u c =2×0.37=0.74℃取包含因子k =2，相对湿度上偏差扩展不确定度为：30%RH 时：U =k ×u c =2×0.37=0.74%RH（30～50）%RH 时：U =k ×u c =2×0.44=0.88%RH（50～70）%RH 时：U =k ×u c =2×0.50=1.0%RH（70～100）%RH 时：U =k ×u c =2×0.68=1.4%RH。

环境试验设备校验规范文件编号：文件版本：发行日期：核准：审核：申请：变更履历页文件名称：文件编号：建立单位：1. 目的确保环境试验设备温度、湿度校验的规范性及合理性。

2. 范围2.1 鼓风干燥箱2.2 恒温培养箱2.3 霉菌培养箱2.4 生化培养箱2.5 高低温交变湿热试验箱3. 权责品工课为仪器校验的执行单位；品管为协助部门。

4. 参考文献JJF 1101-2003 《环境试验设备温度、湿度校准规范》5. 校验条件5.1 环境条件5.1.1温度：（15~35）℃，湿度：（30%~85%）RH5.1.2 负载条件：需空载下进行校验5.2 校验标准件：数显温湿度仪6. 校验方法6.1 高低温交变湿热试验设备的测试点的位置测试点的位置应布放在设备工作室内的上、中、下校验面上，测试点与工作室内壁的距离不小于边长的1/10. 温度测试点位9个，为A/B/C/D/E/F/G/H/O点，O1点位于中心处。

湿度测试点位3个，为甲/乙/丙。

6.2温度试验设备的测试点的位置测试点的位置应布放在设备工作室内的上、中、下校验面上，测试点与工作室内壁的距离不小于边长的1/10.温度测试点位5个，为A/B/C/D/O点，O点位于中心处。

6.3 温湿度校验6.3.1 按6.1/6.2的规定布放温湿度传感器；6.3.2 将试验设备的温湿度控制器设定到所要求校验的温度，使设备正常工作；6.3.3 待被校验设备到达设定的温度或温湿度且数值稳定；6.3.4 每2min记录当前测试点的温度或温、湿度，在30min内共测试15次；6.3.5 当前测试点后检测完成后，将温湿度传感器布放到下一测试点。

7. 校验项目项目温度试验设备高低温交变湿热试验设备温度偏差+ +湿度偏差- +温度均匀度+ +湿度均匀度- +温度波动度+ +湿度波动度- +注：“+”为需要检验项目，“-”为不需要校验项目。

7.1 温度试验设备的温度校验点：36℃、60℃、75℃7.2 高低温交变湿热试验设备的温度校验点：-40℃、25℃、60℃、75℃；湿度校验点：60%RH、95%RH。