JJF 1101-2003 环境试验设备温度、湿度校准规范

vl}pv}F

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1101-2003

环境试验设备温度、湿度校准规范

2003一05一12发布2003一09一12实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1101-2003

本规范主要起草人:

康志茹(河北省计量科学研究院)

耿荣勤(河北省计量科学研究院)

魏晓克(河北省计量科学研究院)

参加起草人:

郭增军(河北省计量科学研究院)

李淑香(河南省计量测试研究所)

王素霞(河北省气象局)

齐晓强(河北省计量科学研究院)

JJF1101-2003

目录

1范围··························································································……(1)

2引用文献··································································，·················……(1)

3术语··························································································……(1)

3.1温度偏差·················································································……(1)

3.2相对湿度偏差···········································································……(1)

3.3标称值····················································································……(1)

4计量特性····················································································……(1)

5校准条件····················································································……(1)

5.1环境条件·················································································……(1)

5.2标准器及其他设备················，····················································……(2)

6校准项目和校准方法·····································································……(2)

6.1校准项目·················································································……(2)

6.2校准方法·················································································……(3)

6.3数据处理·················································································……(4)

7校准结果表达········································································。·····……(5)

8复校时间间隔··············································································……(6)

附录A环境试验设备校准记录参考格式·············································……(7)

附录B环境试验设备校准结果参考格式·············································……(8)

附录C干、湿球法测量相对湿度的方法·············································……(9)

附录D环境试验设备温度偏差校准结果不确定度分析···························……(10)

附录E环境试验设备相对湿度偏差校准结果不确定度分析·····················……(13)

JJF1101-2003

环境试验设备

温度、湿度校准规范夕.0.0.0.0.0.0.0.0.O.O.O.0.0.0.、

弓仑

}JJF1101-2003{

CalibrationSpecificationforthebo

、.0.0.0.0.0.0.0.。。一__.o.o.o.o.夕

EquipmentoftheEnvironmental

TestingforTemperatureandHumidity

本规范经国家质量监督检验检疫总局于2003年05月12日批准，并自

2003年09月12日起施行。

归口单位:全国温度计量技术委员会

主要起草单位:河北省计量科学研究院

本规范委托归口单位负责解释

JJF1101-2003

环境试验设备温度、湿度校准规范

1范围

本规范适用于环境试验设备温度、湿度(以下简称环境试验设备)计量性能的校

准。

其他类似设备也可参照本规范进行校准。

2引用文献

GB/T2423.4-1993《电工电子产品基本环境试验规程》试验Db:交变湿热试验方法

GB6999-1986环《境试验用相对湿度查算表》

JJF1071-2000《国家计量校准规范编写规则》

使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3术语

3.1温度偏差

环境试验设备在稳定状态下，显示温度平均值与工作空间中心点实测温度平均值的

差值。

3.2相对湿度偏差

环境试验设备在稳定状态下，显示相对湿度平均值与工作空间中心点实测相对湿度

平均值的差值。

3.3标称值

当校准环境试验设备温度、湿度时，按试验方法要求所规定的参数值或按需要预先

确定的参数值。

4计f特性

环境试验设备的温度偏差、温度均匀度、温度波动度，相对湿度偏差、相对湿度均

匀度、相对湿度波动度技术要求见表to

5校准条件

5.1环境条件

5.1.1温度:(15一35)`C

湿度:(30一85)%RH

气压:(86一106)kPa

5.1.2负载条件

一般在空载条件下校准，根据用户需要可以在负载条件下进行校准，但应说明负载

的情况。

工万F1101-2003

5.1.3其他条件:设备周围应无强烈振动及腐蚀性气体存在，应避免其他冷、热源影

响。

5.2标准器及其他设备

5.2.1温度测量标准

温度测量由温度传感器(通常用四线制铂热电阻)和显示仪表组成，时间常数应小

于15s.

5.2.2湿度测量标准

湿度测量可使用下列仪器:

数字通风干湿表和气压表(通风速度应大于2.5m/s)

数字湿度计(仅在湿度场不发生交变的情况下使用)

干、湿球温度计①(在风速均匀情况下，适用于相对湿度均匀度的测量)

6校准项目和校准方法

6.1校准项目

校准项目见表20

注:①干、湿球温度计制作方法应符合附录c的要求。

JJF1101-2003

一森一竺温度设备湿热设备交变湿热设备

温度偏差十+十

湿度偏差+十

温度均匀度十十+

湿度均匀度++

温度波动度++十

湿度波动度++

注:1.“+”表示校准，“一”表示不校准。

2.交变湿热设备应检查交变能力。

6.2校准方法

6.2.1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。

6.2.2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lomm处。

6.2.3测试点的数量

温度测试点用A,B,C-二字母表示，湿度测试点用甲、乙、丙……文字表示。

a)当设备容积小于2m3时，温度测试点为9个，湿度测试点为3个，0点位于中

层几何中心，如图1所示。

上层中层下层

丙.A

甲.O

乙.G

11F1101-2003

b)当容积大于2m3时，温度测试点为15个，湿度测试点为4个，E,0,N分别位

于上、中、下层的几何中心，如图2所示。

上层中层卜层

丙.n

甲.0

丁.H乙.K

c)当工作容积大于50耐时，测试点可适当增加。

6.2.4温度的校准

按6.2.2,6.2.3条规定布放温度传感器，将试验设备的温度控制器设定到所要求

的标称温度，使设备正常工作。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。

6.2.5温、湿度的校准

按6.2.2,6.2.3条规定布放温、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。稳定后开始读数，每2min记录所有测试

点的温、湿度一次，在30min内共测试15次。

6.2.6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。

6.3数据处理

6.3.1温度偏差计算

’-一一△td'td一“(1)

式中:}tg-,,I"Al度偏差浅j

l一rr-LL点n+YWli-f:}iLAfft℃‘

Id—设备显示温度平均值，℃。

温度均匀度计算

环境试验设备在稳定状态下，在30min内(每2min测试一次)每次测试中实测最

高温度与最低温度之差的算术平均值。

At,=艺(tuna、一t,mi)In(2)

式中:,,It温度均匀度，℃;

n测量次数;

.11F1101-2003

t(mum—各校准点在第次测得的最高温度，℃;

ti-—各校准点在第次测得的最低温度，℃。

6.3.3温度波动度计算

环境试验设备在稳定状态下，工作空间中心点温度随时间的变化量，即中心点在

30min内(每2min测试一次)实测最高温度与最低温度之差的一半，冠以“士”号。

Otf=士(t一to,)/2(3)

式中:Otf—温度波动度，℃;

t—中心点n次测量中的最高温度，℃;

Cumin—中心点n次测量中的最低温度，℃。

6.3.4相对湿度偏差计算

Ah,,=h,一ho(4)

式中:Oh}湿1」B度1;之日的T偏V阳差左:，，%0nRHn;;

h—中心点n次次测测量量的的平平均均值值，，%9RH;

—设备显示湿度平均值，%RHo

6.3.5相对湿度均匀度计算

环境试验设备在稳定状态下，在30min内(每2min测试一次)每次测试中实测最

高相对湿度与最低相对湿度之差的算术平均值。用干、湿球法校准相对湿度均匀度时，

按GB6999-1986查相对湿度表。具体方法见附录Co

Ahn=E(him一him;)In(5)

i=1

式中:Oh}-湿度的均匀度，%RH;

hinrnx—各校准点在第i次中测量的最高湿度，%RH;

him}n—各校准点在第i次中侧量的最低湿度，%RH;

n—测量次数。

6.3.6相对湿度波动度计算

环境试验设备在稳定状态下，工作空间中心点相对湿度随时间的变化量，即中心点

在30min内(每2min测试一次)实测最高相对湿度与最低相对湿度之差的一半，冠以

、”号。

4h=士(h...、一h)o..;/2(6)

式中:Oh,-湿度的波动度，%RH;

中心点次测量中湿度的最高值，%RH;

h、n.中心点次测量中湿度的最低值，%RH.

7校准结果表达

经校准的环境试验设备出具校准证书。校准证书应给出:温、湿度的偏差、均匀

度、波动度及校准结果不确定度。

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8复校时间间隔

环境试验设备的复校间隔自定，建议最长不超过2年。

JJF1101-2003

附录A

环境试验设备校准记录参考格式

委托单位:仪器名称:制造厂:型号规格:出厂编号:

校准地点:环境温度:℃环境湿度:%RH

温、湿度记录表

标称温度:标称湿度:%RH

仪表示值温度/℃第i次湿度

时次

I可数℃%RHABCDOEFGH最大最小甲乙丙

1

2

3

:!::

:::1:

14

15

修正值

第

n最大值

点

最小值

温度偏差:℃温度均匀度:cI温度波动度:℃

湿度偏差:%RH湿度均匀度:毛不且H湿度波动度:%RH

校准年复核年

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附录B

环境试验设备校准结果参考格式

第页共页

校准结果

测试点分布示意图(图BO

上层中层F层

丙.A

甲.U

图B1

2测试点与壁距离(mm)

前后左右上下

3校准结果的表达

温度偏差:弋湿度偏差:%RH

温度波动度:弋湿度波动度:%RH

温度均匀度:℃湿度均匀度:%RH

4校准结果不确定度

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附录C

干、湿球法测t相对湿度的方法

C.1选用两支型号相同、特性基本一致的温度计，两支温度计传感器的轴心线应平行，

温度计之间的距离应不小于湿球传感器总直径(包括湿球纱布套的厚度在内)的3倍。

C.2湿球纱布采用120号气象纱布或专用纱布，长约loommo湿球用水是蒸馏水或去

离子水。

C.3水杯最好带盖并盛满蒸馏水，水杯中水面到湿球底部的距离约为30mmo

C.4包扎湿球纱布时，应把手洗净，再用清洁水将湿球洗净，然后用纱布上的线把纱

布服贴无皱折地包围在湿球上，重叠部分不应超过圆周长的1/4，不要扎得过紧，以免

影响吸水，并剪掉多余的纱线。

C.5湿球应保持清洁、柔软和湿润。

C.6分别读出干、湿球温度计的示值，算出干、湿球温度差值。根据GB6999-1986

查出该温度下的相对湿度值。

例1:用柱状干、湿球温度计(风速0.5m/s)测得干球温度t=55.00'C，湿球温度

，‘=53.4030，大气压力p=IO1kPa，查相对湿度ho

在GB6999-1986第2.1条表中，根据风速查出A=0.815x10-'/9C。按A=0.815

x10-'/C,p=100kPa(个位数四舍五人)，t一t,=1.60'C，在GB6999-1986中查表

2a2得h=91.8%。

例2:用柱状干、湿球温度计(风速2.4m/s)测得干球温度t=40.6090,湿球温度

t=38.40C'，大气压力p=98kPa，查ha

在GB6999-1986第2.1条表中，查出A=0.662x10-'/`C。按A=0.662x10-'/9C,

p=100kPa(个位数四舍五人)，t一t=2.2090，在GB6999-1986中查表2c得h=

87.1%。

.1JF1101-2003

附录D

环境试验设备温度偏差

校准结果不确定度分析

D.1概述

温度测量设备由温度传感器和数字温度显示仪组成，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。

D.2数学模型

Atd=to一t。一△t.(Dl)

式中:Atd-温度偏差，℃;

td—被检设备温度显示仪表显示温度，℃;

to—数字温度显示仪读数，℃;

At,-温度测量装置的修正值(指整体检定)，℃。

D.3方差与灵敏系数

式(D1)中:。，td>}t。互为独立，因而得

勺△

d△td以d△td

--

礼

=一1

C,=at丁=C2=C3=a瓦

故(td)(c})+u2(oto

D.4不确定度来源及分析

D.4.1由td引人的不确定度

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

tdiItd2I…，1d15，平均值记为可，其测量列如表D1所示。

表D1

i(次数)卜次‘数，i(次数)td;l℃

ta/;℃}Itd;/℃一

159.96一1160.0

26。。·一一59.9一1259.9

360.。一859.9一一60.0

460.0」960.。一1460.0

5一1060.。一1560.0

根据公式

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计算得算术平均值瓦的实验标准差‘(兀)=0.0190。则由15次独立重复测量引人

的标准不确定度分量“」=，(可)=0.01'C，自由度，，=140

D.4.2由t。引人的不确定度

对环境试验设备作巧次独立重复测量，从数字温度显示仪上读取巧次显示值，记

为。.‘，tos,…，t.15，平均值记为瓦，其测量列如表D2所示。

轰D2

i(次数)i(次数)to/;℃一一(‘次数，ta;t℃

to/、一

1一6一一59.13

259.04一759.24一一59.23

3一859.131359.18

4一59.24

一59.1。一一

559.161059.2。一1559.31

根据公式

计算得算术平均值瓦的实验标准差s(可)二0.03`C。则由15次独立重复测量引人

的标准不确定度分量u2=s可)=0.03'C，自由度，2=14a

D.4.3由△t。引人的不确定度

从检定证书知:温度测量装置修正值△:。的扩展不确定度U。二0.069-，以正态分

布估计，k95=1.960,u,=u(At.)=0.0690/1.960=0.0390，V3=，。

D.5不确定度分f一览表

不确定度分量如表D3所示。

表D3

序号来源符号“‘自由度

1被测设备仪表读数重复性u,0.019014

2温度测量装置读数重复性u20.039014

3温度测量装置误差u30.03`0O口

D.‘合成标准不确定度

u二丫。’+u。22z+。。，=0.04`0

D.7有效自由度

根据公式

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，。“二u}`i(E。/‘，)

计算得i'.u=56.7

D.8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，取置信水平

p=0.95，查t分布表得扩展因子k9s二2.01，故得

U95=ku,=0.08℃

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附录E

环境试验设备相对湿度偏差

校准结果不确定度分析

E.1概述

湿度测量标准用标准温湿度仪，相对湿度偏差是指被校准设备湿度显示仪表示值与

设备实际湿度之差。

E.2数学模型

Oh,=h,一ho+Oho(E1)

式中:Oh,-湿度偏差，%RH;

h,—被测设备显示仪表显示湿度，%RH;

h.—标准温湿度仪读数，%RH;

Oho—标准温湿度仪误差对测量结果的影响，%RH.

E.3方差与灵敏系数

互为独立，因而得

式(E1)中ha,ho，Aho

d△h,,dAh,aph,

c,=a百=，“，=ah.=，“，=a}ha

从而得出(h,)+uu2(he+u2(Oho)

E.4不确定度来源及分析

E.4.1由h,引人的不确定度

在温度为60'C,湿度为70%RH测量湿热箱工作空间中心点湿度，同时从设备湿度

显示仪上读取15次显示值，记为hdl,h2,,…，has，平均值为而，其测量列如表E1

所示。

裹F1

i(次数)h,/;(%RH，一i(次数)h,‘(%RH，一一“次数，h,/(%RH)

1一6一一70

269一769一一1269

369一8一1370

4一9一一69

57。一一1070一一70

根据公式

一、{拿(h,一)2

、ha)=}n(n-1)

JJF1101-2003

计算得出算术平均值k的实验标准差s(ha)=0.13%11H}则由巧次独立重复测

=14}

量引人的标准不确定度分量u,=s(h,,)=0.13%RH，自由度，1

E.4.2由h。引人的不确定度

在温度为60`C,湿度70%RH,对湿热箱湿度作巧次独立重复测量，从标准温、湿

度仪上读取15次显示值，记为ho,,h,…，h.,5，平均值记为而，其测量列如表E2

所示。

表E2

i(次数)、。，(%RH)一ho/(%RH)

。“。“%RH，一一次数‘，一“次数，

一一

1一一68.31

2一768.6。一1268.21

368.7。一68.43一1368.21

一

468.3、一968.29一1468.33

568.。一1068.3，一1568.58

根据公式

、(、)=龚nh(on(--;h1)e)2

计算得出算术平均值瓦的实验标准差、(而)=0.01%RH，则由15次独立重复测量

引入的标准不确定度分量“2=s(瓦)=0.01%RH，自由度，2=140

E.4.3由标准数字温湿度仪误差引人的不确定度

根据标准数字温湿度仪检定证书知:其扩展不确定度为1.5%RH，包含因子k二2,

则。。二1.512=0.75%RH，因证书未告知何种分布，故以正态分布估计，。，=二。

E.5不确定度分且一览表

不确定度分量如表E3所示。

表E3

序号来源符号u;自由度

1被测设备仪表读数重复性u,0.13%RH14

2标准温湿度仪读数重复性“20.01%RH14

3标准温湿度仪误差Uj0.75%RH自

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E.6合成标准不确定度

u}=丫“;“+u。222+ll“33z=0.76%RH

E.7扩展不确定度

由于“。在各不确定度分量中占比例较大，并且服从正态分布，因此其合成仍接近

正态分布，故取坛=1.960，得

Ues=ku,,=1.5%RH