热气候风洞实验台环境测控系统动态工况误差分析与不确定度评定

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。

汽车环境风洞实验室校准方法首先，汽车环境风洞实验室校准的第一步是确定校准标准。

校准标准是指一套准确、可靠的测试条件和仪器设备，用于验证风洞的准确性和一致性。

常见的校准标准包括温度、湿度、风速、大气压力等参数。

根据实际需要，可以选择合适的标准进行校准。

第二步是准备校准仪器设备。

校准仪器设备主要包括温度计、湿度计、风速计和压力计等。

这些设备需要具备高精度和可靠性，以确保校准的准确性。

第三步是进行校准实验。

校准实验需要进行多次重复的测试，以验证风洞系统的准确性和一致性。

根据需要，可以进行温度、湿度、风速和气压等参数的单独校准，也可以进行综合性的校准。

在校准实验中，需要事先确定各项参数的目标值，并进行精确的测量和记录。

同时，需要根据校准标准，调整风洞系统的参数，以达到校准的要求。

在实验过程中，需要保持环境条件的稳定，避免外界因素对校准结果的影响。

完成校准实验后，需要对实验结果进行数据处理和分析。

对于每个参数，可以计算其偏差和不确定度，并与校准标准进行比较。

如果偏差在可接受范围内，并且不确定度较小，则说明校准结果是准确可靠的。

最后，需要进行校准结果的报告撰写。

报告中应包括校准目的、方法、实验结果和结论等内容。

同时，还需要注明校准日期和负责人等信息，以方便后续的追踪和管理。

总之，汽车环境风洞实验室校准是保证测试结果准确可靠的重要环节。

通过确定校准标准、准备校准仪器设备、进行校准实验、数据处理和分析，以及撰写校准报告等步骤，可以确保校准结果的可靠性，并为后续的风洞测试提供准确的测试条件。

环境试验设备温度参数的计量校准与不确定度分析发布时间：2022-09-01T07:49:14.823Z 来源：《工程建设标准化》2022年第9期作者：邓军[导读] 当前环境试验设备市场竞争压力较大，设备的质量很难得到保证，计量校准与不确定度评定工作的落实非常关键，不仅是为了环境工程，也是为了推进环境试验设备本身发展。

邓军深圳市天溯计量检测股份有限公司广东省深圳市 518100摘要：当前环境试验设备市场竞争压力较大，设备的质量很难得到保证，计量校准与不确定度评定工作的落实非常关键，不仅是为了环境工程，也是为了推进环境试验设备本身发展。

基于此，从环境试验设备温度参数检测分析入手，深入分析环境试验设备温度参数的计量校准、不确定度分析，明确检测要素和检测要点。

关键词：环境试验设备；温度参数；计量校准；不确定度引言：环境试验设备中含有诸多温度设备、湿度设备，这些设备本身较为敏感，随着使用时间的延长可能会出现诸多问题，必须要定期开展相应的计量校准，从而确保设备本身的使用性能，保证环境试验工作的稳定有序进行。

与此同时，还需要对环境试验设备温度参数计量校准的不确定度进行评定分析，确保环境试验设备校准工作稳定进行，切实提高环境试验设备的整体质量。

1.环境试验设备温度参数的检测分析环境试验设备在环境工程中应用存在诸多问题，其中很多设备对温度、湿度等参数指标有着严格的要求，从实际情况来看，会受到容积大小、空间大小等诸多方面的影响，参数指标出现问题，必须要定期展开计量校准工作。

无论温度、湿度任何一个方面出现问题，设备都无法正常工作。

从温度参数角度来看，需要综合评估环境检测设备情况，根据具体的温度条件、指标、检测项目、检测功能进行分析。

想要从根本上避免这些问题的出现，就要全面落实计量校准与不确定度评定工作，在不同的情况下展开计量校准与不确定度评定工作，根据时间节点的区别，工作的侧重点也存在一定的差异性。

总而言之，环境试验设备作为一种专业设备，内部结构复杂，在实际应用过程中可能会受到诸多不同因素的影响，存在一定的问题。

环境试验设备温度示值误差测量不确定度的评定摘要：本文依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》及JJF 1101—2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》，建立了数学模型，分析了各分量因素进行不确定度，最终对环境试验设备温度示值误差测量不确定度进行评定。

关键词：环境试验设备；温度示值误差；不确定度1 概述校准方法：采用四线铂电阻与温湿场测量记录仪组成温度校准装置（该装置具有温度修正值），对环境试验设备温度部分进行校准。

温度偏差是指环境试验设备温度示仪表与中心实际温度之差。

2 数学模型△t d= t d-t0-△t0（1）式中：△t d-温度偏差，℃；t d-环境试验设备温度显示仪表显示温度，℃；t0-温场测量记录仪显示读数，℃；△t0-温场测量记录仪的修正值，℃。

3 方差与灵敏系数式1中t0，t d，△t0互为独立，因而得故：U c 2=U 2(t d )+ U 2(t 0)+ U 2(△t 0) 4 不确定度分析4.1 由t d 引入的不确定度在JJF1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》规定的条件下，用本温场测量记录仪对一常规环境试验设备作15次独立重复测量，读取15次显示值，记为t d1，t d2 ，t d3------ t d15，平均值为测得一组数据如下：根据公式计算得算术平均值的实验标准差=0.034℃14.2 由t0引入的不确定度在校准规范规定的条件下，用本温场测量记录仪对一常规环境试验设备作15次独立重复测量，从温场测量记录仪上读取15次显示值，记为t01，t02，t03------t015，平均值记为，测得一组数据如下：根据公式计算得算术平均值的实验标准差=0.026℃24.3 由△t0引入的不确定度从检定证书知，本温场测量记录仪修正值△t0的扩展不确定度U=0.06℃，以正态分布估计，k=2.0，u2=U(△t0)=0.06℃/2.0=0.030℃。

件有限,环境温度有时不能满足规定要求,因此结果要考虑温度修正。

如果修正后的检定数据满足检定规程要求,可为被检仪表贴 检定合格证 ,发给检定证书。

对检定不合格的需要拆下送实验室进行检定和修理。

3 特殊情况的处理3 1 检定氧气压力表出现油污氧气压力表属于一般压力表范围,不同的是该类压力表测量的工作介质为氧气。

由于氧气与油脂接触发热燃烧甚至有发生爆炸的危险,所以氧气压力表在工作或校验过程中是绝对禁油的。

如果在检定过程中发现油污,必须将氧气压力表拆下进行无油脂处理。

必要时还需对设备管路以及标准设备进行清洗、吹干。

3 2 检测小于0 25M Pa实际用于测量水压或油压的压力仪表该类仪表测量水压或油压,长时间工作后,仪表内部不可避免地会存在一些液体。

由于使用气体泵作为压力源,采用胶管作为压力传输途径,因此,在检定完成后,气体泵和胶管可能会被污染。

为避免下次检定时检测设备污染其他仪表,必须对设备以及管路进行清洗吹干。

4 结束语近年来,由于压力仪表数量剧增,如果单纯依靠各级计量技术机构进行实验室检定已经难以完成压力仪表的计量检定需求,要保证仪表量值准确,可以实施原位检测。

参考文献[1]JJG52-1999弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表 北京:中国计量出版社,2000[2]陈洪春,王卫华 通用仪表计量保障方式探讨 中国计量,2006(4)环境试验设备现场校准系统及测量结果不确定度评定彭芳林1 王红梅2(1 国家环境试验设备质量监督检验中心,广州510610;2 信息产业部电子第五研究所赛宝计量检测中心,广州510610)摘 要 为了对环境试验设备综合性能做出快速、准确、科学、全面的评价,提出了应用最新的传感器及测量技术,用系统集成的方法,构建现场校准系统;并对湿度测量结果不确定度进行评定。

最终结果符合IEC、GB、GJB、M IL等标准的要求。

关键词 环境试验;校准;不确定度0 引言随着环境试验设备的综合性能提高,传统的校准手段已经无法满足校准需求。

工业技术1 温度偏差测量结果的不确定度评定1.1 概述(1)校准依据：JJ F 1101－2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》。

(2)校准用标准器：一台D T Z -300型温湿度场自动测试系统。

温度：（-100～300）℃;M PE:±0.03%F.S；湿度：（0～100）％RH;M PE：±1.5%RH。

(3)环境条件：在温度21 ℃，湿度60%R H的实验室内进行。

(4)被检器具：该次校准分析用一台温度指示分辨率是0.1 ℃，湿度指示分辨率是1%R H的环境试验箱为例，校准点温度为20.0 ℃，湿度80%RH。

(5)校准方法：用DTZ-300型温湿度场自动测试系统测量该环境试验箱的温度偏差。

温度偏差是指被检设备温度显示仪表值与环境试验箱腔体几何中心点实际测量的温度之差。

1.2 数学模型Δ=1t -(2t +修) (1)式中：Δ为温度偏差，℃;1t 为设备显示温度平均值，℃;2t 为中心点15次测量值的平均值，℃；修为测量仪器指示值的修正值，℃。

1.3 灵敏系数和方差1.3.1 灵敏系数对（1）式各分量求偏导，得1t 分量的灵敏系数1=1;2t 分量的灵敏系数2=-1；修分量的灵敏系数3=-1。

1.3.2 方差由1t 、2t 引入的标准不确定度分量分别为1、2，它们彼此独立，因此方差可表示为：()()2222112u c u c u +=+（3 3）21.4 测量不确定度分量评定1.4.1 输入量1t 的标准不确定度1的评定输入量1t 的不确定度来源主要有测量重复性作为1t 的不确定度1。

测量重复性导致的标准不确定度11采用A类方法进行评定。

设备设定温度为20.0 ℃。

在设备温度稳定后，按上述方法读取设备显示温度值，共15次，得到测量列20.1、20.0、19.9、20.0、20.0、19.9、19.9、19.9、20.0、20.1、20.0、20.1、20.0、20.1、20.0 ℃，则单次实验标准偏差为：0.08 ℃因此1=0.08 ℃。

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。

皮托管风速测量不确定度的分析与评定 王晓蕾　沈建华 张玉存(解放军理工大学气象学院,南京211101) (总装备部第三十一试验训练基地)摘　要　本文根据JJG1059—1999《测量不确定度评定与表示》,给出了皮托管配合数字式压敏微差压计进行风洞内风速测量的不确定度分析与评定方法。

关键词　皮托管　风洞风速测量　不确定度 在进行气象仪器的检定时,首先要建立检定装置,轻便风速表检定装置的标准器由二等标准皮托静压管和JY-380数字微差压计组成,配套检定设备为EDE14型风洞。

整个装置所复现的风速标准量值的不确定度包括由二等标准皮托静压管和JY-380数字微差压计组成的标准器测量结果的不确定度,风洞内气流的不稳定性和不均匀性所引起不确定度。

本文将讨论标准器间接测量误差引入的不确定度的分析与评定方法。

一、误差传递模型风速测量结果是通过间接测量得到的,皮托管、微差压计及温度、湿度和气压仪表的测量准确度都影响风速测量的不确定度。

因此,需建立不确定度传播的数学模型才能对皮托管配合微差压计的风速测量结果的不确定度进行评定。

根据G JB1758《军用气象仪器检定方法》,有:v=1.2871013.25288.15Δpψξ×(273.15+t)p-0.378re w(1)式中,v为实际风速,m/s;Δp为二等标准硅压阻式数字微差压计的示值,Pa;ψ为微压计系数;ξ为标准皮托静压管系数;t为气流的温度(℃);p为大气压力(hPa);r为相对湿度(%RH);e w为饱和水汽压(hPa)。

式中水汽修正项0.378re w较小,微压计系数ψ的影响可认为已包含在数字微差压计的仪器误差内,则实测风速的表达式可简化为:v=1.2871013.25288.15Δpξ×(273.15+t)p(2)这一函数形式属于如下函数通式:Y=f(X1,X2,…,X N)=cX P11X P22…X PN N则Y的合成相对标准不确定度为:u(Y)=∑N1P2i u2(x i)1/2(3)因此,风速v的合成相对标准不确定的度为:u(v)=[(12)2u2(Δp)+(12)2u2(ξ)+(12)2u2(273.15+t)+(-12)2u2(p)]12=12[u2(Δp)+u2(ξ)+u2(273.15+t)+u2(p)]12式中:u(v)为实测风速的合成相对标准不确定度;u(Δp)为数字微差压计的相对标准不确定度; u(ξ)为标准皮托静压管的相对标准不确定度;u(t)为温度测量的相对标准不确定度;u(p)为气压测量的相对标准不确定度。

环境试验设备温度波动度测量不确定度评定发布时间：2021-05-25T03:10:04.663Z 来源：《中国科技人才》2021年第7期作者：何予涵孙骁胡倩赵振华曹塬[导读] 随着我国工业生产的快速发展和军用装备的改进，对产品的质量和可靠性要求越来越高，因而对可靠性研究必不可少的设备─环境试验设备的品种、质量的要求也更多更高。

特别是海湾战争显示了武器装备在战争中的重要作用，也促使了我国军事科技和武器装备的研究、试验和发展。

西安北方光电科技防务有限公司陕西省西安市 710043摘要：目前，我国的市场经济在迅猛发展，社会在不断进步，环境试验设备温度校准有温度偏差、温度均匀度和温度波动度三个测得的量值，理应分别对应给出三个测量不确定度。

可现在不少校准机构只给出温度偏差的测量不确定度，没有给出对于温场设备，更重要的温度均匀度和温度波动度的测量不确定度。

现给出该二个测量不确定度评定的实例，与同行探讨。

关键词：环境试验设备；温度均匀度；温度波动度；不确定度评定引言随着我国工业生产的快速发展和军用装备的改进，对产品的质量和可靠性要求越来越高，因而对可靠性研究必不可少的设备─环境试验设备的品种、质量的要求也更多更高。

特别是海湾战争显示了武器装备在战争中的重要作用，也促使了我国军事科技和武器装备的研究、试验和发展。

1概述1）测量依据参考JJF1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》。

2）测量环境温度24℃，相对湿度63%。

3）测量标准以温度巡回检测仪作为测量标准，测量范围-80℃～300℃，分辨力0.01℃，修正值扩展不确定度U=0.06℃（k=2）。

4）被测对象电热恒温鼓风干燥箱，测量范围（常温～200）℃，测量点100℃。

2环境试验设备温度波动度测量不确定度评定2.1输入量tjmax的标准不确定度u（tjmax）的评定（1）标准器测量重复性及分辨力引入的标准不确定度u11的评定测量重复性可通过连续测量得到测量列，采用A类方法评定。