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摘要：本文以冷镜式露点仪作为标准器具，在温湿度检定箱中检定机械式温湿度计，在检定点为（20℃时）：40%RH、60%RH、80%RH，对冷镜式露点仪计量标准检定/校准结果进行测量不确定度评定。
关键词：计量设备;校准结果;有效性评定
前言
常见工作计量仪表（以下简称“仪表”）包括水表、煤气表等，广泛应用于工业、民用测量领域。仪表需按周期进行溯源，这是使用仪表进行正确测量的前提和保障。计量校准结果有效性评定，能确保仪表的显示值或标称值的准确可靠。
1测量模型
依据JJG205-2005《机械式温湿度计检定规程》，将机械式温湿度计和冷镜式露点仪的传感器分别放在温湿度检定箱中，待湿度值稳定后，分别读取标准器和被检仪器的数值，按照式（1）进行计量。
H0=H+ΔH0 （1）
但考虑到温湿度检定箱的湿度均匀度和湿度波动度对测量结果的影响，以及露点仪的露点温度和环境温度测量误差对相对湿度的影响，可表示为
H0= （2）
式中：H0——被检温湿度计湿度的示值，%RH;ΔH0——被检温湿度计湿度的示值误差，%RH;H——露点仪湿度的示值，%RH;δHxb——温湿度检定箱的湿度波动度对测量结果的影响，%RH;δHxy——温湿度检定箱的湿度均匀度对测量结果的影响，%RH;ed——露点温度（Td）时饱和水蒸气压，Pa;et——环境温度（T）时饱和水蒸气压，Pa。
2标准不确定度分量的评定
根据式（2）给出的测量模型，共有5个影响量。
2.1露点温度（Td）时饱和水蒸气压（ed）的测量误差
温度与饱和水蒸气压存在一定的单值函数关系，可以通过公式计算得到露点温度和环境温度对应的饱和水汽压，也可以通过在GB/T11605-2005《湿度测量方法》附录B中查找，得到露点温度和环境温度对应的饱和水汽压。因此，露点温度测量误差一定会导致饱和水汽压量值误差。试验中使用的冷镜式露点仪的露点温度测量最大允许误差为±0.2℃，通过计算或者查表得到Td±0.2℃时对应的饱和水汽压（ed′）。因此，灵敏系数c1=H，则u1=（ed）=c1ur（ed）=Hur（ed）。
2.2环境温度（T）时饱和水蒸气压（et）的测量误差
冷镜式露点仪温度测量最大允许误差为±0.1℃，同理，根据露点温度时饱和水蒸气压测量误差引入的标准不确定度计算，可知环境温度T±0.1℃时，其饱和水蒸气压（et）的测量误差限为±Δet，按照矩形分布估计
2.3露点仪和被检温湿度计的示值误差（ΔH0）
根据过去对温湿度计示值误差ΔH0的重复测量，得到ΔH0的合并样本标准差为0.4%RH，依据JJG205-2005进行检定或校准时，被检温湿度计共进行了2次重复测量，故2次测量平均值的实验标准差s（）为
s（H0）=（%RH）=0.28%RH
灵敏系数C3==1
则u3（?H0）=c3s（H0）=0.28%RH
2.4温湿度检定箱的湿度波动度（δHxb）
温湿度检定箱其湿度波动度为±0.2%RH，按照反正弦分布估计，则
u（δHxb）= （%RH）=0.14%RH
本文在不确定度的评定过程中，分析了影响相对湿度检定结果的各分量，增加了露点温度和环境温度误差对检定/校准结果的影响，使得各检定点的不确定度结果更加准确可靠。本文中评定方法适用于依据JJG205-2005，采用冷镜式露点仪作为标准装置开展机械式温湿度计的检定/校准工作。
3示值误差修正方式
示值误差修正方式一般有两种：第一种方式是直接在出具的仪表校准报告中体现出来，仪表使用者可依据修正数据自行对仪表修正后进行使用。第二种方式是直接调整仪表软件和/或硬件设定，将修正数据结果设定到仪表中，使用者此时可直接使用仪表。
3.1单点修正
单点修正即根據校准结果设置修正变量，对某单点示值或示值误差（以下称为“未修正结果”）进行修正，使示值落在合理范围之内（以下称为“已修正结果”）。单点修正可以解决仪表单点准确使用问题，这种修正可以让修正后的理论示值误差变为“0”，在工艺流程中的单点检测领域有很好的应用。
（1）误差值法。此时修正变量为“误差”Xδ（可以是当前检测点的绝对示值误差Δ或相对示值误差δ），该检测点未修正结果Xw减去修正变量值Xδ，得到已修正结果Xy，即Xy=Xw-Xδ（1）直接在表内设定修正时T1=To+Tδ（2）式中：To——原设定值;T1——新设定值。将T1值设定到仪表内，即完成修正设定操作。
（2）修正值法。此时修正变量为“修正值”Xz，该检测点未修正结果Xw加上修正变量Xz，得到已修正结果Xy，公式类同（1）与（2），其中Xz=-Xδ。
3.2修正系数法
修正系数也称修正因子或特征系数，此时修正变量为“修正系数”Xx，该检测点未修正结果Xw乘以修正变量Xx，得到已修正结果Xy，即Xy=Xw×Xx（3）其中Xx=（1-δ）;直接在表内设定修正值时T1=To×Xx（4）
3.3仪表系数法
仪表系数也称K系数，一般指带脉冲输出的仪表，修正变量为“仪表系数”，该检测点未修正结果Xw乘以该点“原仪表系数Xk0”与“现仪表系数Xk”的比值，得到已修正结果Xy，即Xy=Xw×Xk0/Xk（5）其中Xk=（1+δ）×Xk0直接在表内设定修正值时，将Xk0用Xk替代即可。四、多点修正多点修正的概念是相对于单点修正提出来的，修正时兼顾了量程内的各个测量点误差情况，使修正后仪表的整体误差达到最优。以下均以修正变量为相对示值误差为例，其他类型修正变量不再赘述。
3.4均匀法
对仪表目标量限内各检测点施加的修正量均一样，称为均匀法修正。所谓目标量限，是指待修正的仪表量限范围，可以是仪表整个工作量程，也可以是整个量程的一部分。可以把均匀法各涉及变量放置在一个XY坐标系中。（1）判断是否可以进行修正已知仪表的最大允许误差绝对值为|δ允|，各检测点示值误差δ1、δ2、δ3……δM中的最大值δ大、最小值δ小，注意：δ大、δ小不一定与最大检测点及最小检测点一一对应，若满足：δ大-δ小≤2|δ允|，则可利用均匀法修正到合格范围内;反之则不能，但可以选择其他修正方法。（2）修正方法修正量：满足各检测点修正后示值误差绝对值不超过|δ允|的修正量理论上有无穷多个。实际操作过程中常用的做法是，要求示值误差修正后δ大1与δ小1数值上相等，符号相反。这种做法使目标量限的各检测点示值误差总体呈对称形式分布，修正量T=（δ大+δ小）/2。修正方向：如果修正量为正值，则代表需向下调整各检测点示值误差;为负值时则代表需向上调整。（3）调整后δ大1与δ小1预测调整后δ大1=δ大-T、δ小1=δ小-T，显然δ大1与δ小1数值上相等，符号相反。（4）设定修正将以上修正量设定到仪表设置中去完成修正操作。
结束语
综上所述，在研究后可知，对于计量而言，测量有效性评定十分重要。评定流程是否合理、评定算法是否精确都会对影响电学计量的质量。通过结合国内学者的研究成果，对有效性测量进行总结，并提出在计量校准中应用有效性评定理论的建议。
参考文献
[1]JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》[S].
[2]GB/T8170-2008《数值修约规则与极限数值的表示的判定》[S].
[3]JJG30-2002《通用卡尺检定规程》[J].
威凯检测技术有限公司武汉分公司 湖北 武汉 430050
关键词：计量设备;校准结果;有效性评定
前言
常见工作计量仪表（以下简称“仪表”）包括水表、煤气表等，广泛应用于工业、民用测量领域。仪表需按周期进行溯源，这是使用仪表进行正确测量的前提和保障。计量校准结果有效性评定，能确保仪表的显示值或标称值的准确可靠。
1测量模型
依据JJG205-2005《机械式温湿度计检定规程》，将机械式温湿度计和冷镜式露点仪的传感器分别放在温湿度检定箱中，待湿度值稳定后，分别读取标准器和被检仪器的数值，按照式（1）进行计量。
H0=H+ΔH0 （1）
但考虑到温湿度检定箱的湿度均匀度和湿度波动度对测量结果的影响，以及露点仪的露点温度和环境温度测量误差对相对湿度的影响，可表示为
H0= （2）
式中：H0——被检温湿度计湿度的示值，%RH;ΔH0——被检温湿度计湿度的示值误差，%RH;H——露点仪湿度的示值，%RH;δHxb——温湿度检定箱的湿度波动度对测量结果的影响，%RH;δHxy——温湿度检定箱的湿度均匀度对测量结果的影响，%RH;ed——露点温度（Td）时饱和水蒸气压，Pa;et——环境温度（T）时饱和水蒸气压，Pa。
2标准不确定度分量的评定
根据式（2）给出的测量模型，共有5个影响量。
2.1露点温度（Td）时饱和水蒸气压（ed）的测量误差
温度与饱和水蒸气压存在一定的单值函数关系，可以通过公式计算得到露点温度和环境温度对应的饱和水汽压，也可以通过在GB/T11605-2005《湿度测量方法》附录B中查找，得到露点温度和环境温度对应的饱和水汽压。因此，露点温度测量误差一定会导致饱和水汽压量值误差。试验中使用的冷镜式露点仪的露点温度测量最大允许误差为±0.2℃，通过计算或者查表得到Td±0.2℃时对应的饱和水汽压（ed′）。因此，灵敏系数c1=H，则u1=（ed）=c1ur（ed）=Hur（ed）。
2.2环境温度（T）时饱和水蒸气压（et）的测量误差
冷镜式露点仪温度测量最大允许误差为±0.1℃，同理，根据露点温度时饱和水蒸气压测量误差引入的标准不确定度计算，可知环境温度T±0.1℃时，其饱和水蒸气压（et）的测量误差限为±Δet，按照矩形分布估计
2.3露点仪和被检温湿度计的示值误差（ΔH0）
根据过去对温湿度计示值误差ΔH0的重复测量，得到ΔH0的合并样本标准差为0.4%RH，依据JJG205-2005进行检定或校准时，被检温湿度计共进行了2次重复测量，故2次测量平均值的实验标准差s（）为
s（H0）=（%RH）=0.28%RH
灵敏系数C3==1
则u3（?H0）=c3s（H0）=0.28%RH
2.4温湿度检定箱的湿度波动度（δHxb）
温湿度检定箱其湿度波动度为±0.2%RH，按照反正弦分布估计，则
u（δHxb）= （%RH）=0.14%RH
本文在不确定度的评定过程中，分析了影响相对湿度检定结果的各分量，增加了露点温度和环境温度误差对检定/校准结果的影响，使得各检定点的不确定度结果更加准确可靠。本文中评定方法适用于依据JJG205-2005，采用冷镜式露点仪作为标准装置开展机械式温湿度计的检定/校准工作。
3示值误差修正方式
示值误差修正方式一般有两种：第一种方式是直接在出具的仪表校准报告中体现出来，仪表使用者可依据修正数据自行对仪表修正后进行使用。第二种方式是直接调整仪表软件和/或硬件设定，将修正数据结果设定到仪表中，使用者此时可直接使用仪表。
3.1单点修正
单点修正即根據校准结果设置修正变量，对某单点示值或示值误差（以下称为“未修正结果”）进行修正，使示值落在合理范围之内（以下称为“已修正结果”）。单点修正可以解决仪表单点准确使用问题，这种修正可以让修正后的理论示值误差变为“0”，在工艺流程中的单点检测领域有很好的应用。
（1）误差值法。此时修正变量为“误差”Xδ（可以是当前检测点的绝对示值误差Δ或相对示值误差δ），该检测点未修正结果Xw减去修正变量值Xδ，得到已修正结果Xy，即Xy=Xw-Xδ（1）直接在表内设定修正时T1=To+Tδ（2）式中：To——原设定值;T1——新设定值。将T1值设定到仪表内，即完成修正设定操作。
（2）修正值法。此时修正变量为“修正值”Xz，该检测点未修正结果Xw加上修正变量Xz，得到已修正结果Xy，公式类同（1）与（2），其中Xz=-Xδ。
3.2修正系数法
修正系数也称修正因子或特征系数，此时修正变量为“修正系数”Xx，该检测点未修正结果Xw乘以修正变量Xx，得到已修正结果Xy，即Xy=Xw×Xx（3）其中Xx=（1-δ）;直接在表内设定修正值时T1=To×Xx（4）
3.3仪表系数法
仪表系数也称K系数，一般指带脉冲输出的仪表，修正变量为“仪表系数”，该检测点未修正结果Xw乘以该点“原仪表系数Xk0”与“现仪表系数Xk”的比值，得到已修正结果Xy，即Xy=Xw×Xk0/Xk（5）其中Xk=（1+δ）×Xk0直接在表内设定修正值时，将Xk0用Xk替代即可。四、多点修正多点修正的概念是相对于单点修正提出来的，修正时兼顾了量程内的各个测量点误差情况，使修正后仪表的整体误差达到最优。以下均以修正变量为相对示值误差为例，其他类型修正变量不再赘述。
3.4均匀法
对仪表目标量限内各检测点施加的修正量均一样，称为均匀法修正。所谓目标量限，是指待修正的仪表量限范围，可以是仪表整个工作量程，也可以是整个量程的一部分。可以把均匀法各涉及变量放置在一个XY坐标系中。（1）判断是否可以进行修正已知仪表的最大允许误差绝对值为|δ允|，各检测点示值误差δ1、δ2、δ3……δM中的最大值δ大、最小值δ小，注意：δ大、δ小不一定与最大检测点及最小检测点一一对应，若满足：δ大-δ小≤2|δ允|，则可利用均匀法修正到合格范围内;反之则不能，但可以选择其他修正方法。（2）修正方法修正量：满足各检测点修正后示值误差绝对值不超过|δ允|的修正量理论上有无穷多个。实际操作过程中常用的做法是，要求示值误差修正后δ大1与δ小1数值上相等，符号相反。这种做法使目标量限的各检测点示值误差总体呈对称形式分布，修正量T=（δ大+δ小）/2。修正方向：如果修正量为正值，则代表需向下调整各检测点示值误差;为负值时则代表需向上调整。（3）调整后δ大1与δ小1预测调整后δ大1=δ大-T、δ小1=δ小-T，显然δ大1与δ小1数值上相等，符号相反。（4）设定修正将以上修正量设定到仪表设置中去完成修正操作。
结束语
综上所述，在研究后可知，对于计量而言，测量有效性评定十分重要。评定流程是否合理、评定算法是否精确都会对影响电学计量的质量。通过结合国内学者的研究成果，对有效性测量进行总结，并提出在计量校准中应用有效性评定理论的建议。
参考文献
[1]JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》[S].
[2]GB/T8170-2008《数值修约规则与极限数值的表示的判定》[S].
[3]JJG30-2002《通用卡尺检定规程》[J].
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