本文介紹JJF1171-2024《溫濕度巡回檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范》的修訂背景、主要內(nèi)容和計量特性，并對JJF1171-2024與JJF1171-2007《溫度巡回檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范》在適用范圍、標(biāo)準(zhǔn)器、測量范圍等方面的差異進(jìn)行了詳細(xì)比對，對JJF1171-2024在使用過程中需注意的事項作了詳細(xì)說明，以便計量校準(zhǔn)人員正確理解、執(zhí)行該校準(zhǔn)規(guī)范。

1、修訂背景
溫濕度巡回檢測儀是一種集成了多路溫度與濕度傳感器的溫濕度測試設(shè)備，它將集傳感器與顯示儀表完美融合為一體，廣泛應(yīng)用于校準(zhǔn)干燥箱、溫濕度試驗設(shè)備、培養(yǎng)箱等環(huán)境試驗設(shè)備的溫度和濕度參數(shù)，為企事業(yè)單位產(chǎn)品質(zhì)量提升和節(jié)能減排提供了技術(shù)支撐。該設(shè)備同時在全國計量技術(shù)機構(gòu)、科研機構(gòu)、企業(yè)等方面廣泛應(yīng)用。

此前，溫度巡回檢測儀的校準(zhǔn)工作遵循JJF1171-2007《溫度巡回檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范》(以下簡稱“原規(guī)范”)。原規(guī)范實施至今已有10余年，在-60℃~300℃范圍內(nèi)基本滿足了溫度巡回檢測儀的量值傳遞要求。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及社會需求的改變，原規(guī)范已經(jīng)不能滿足溫濕度巡回檢測儀發(fā)展的需要，也無法滿足全面評價溫濕度巡回檢測儀的計量性能要求。因此，修訂溫度巡回檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范，對于規(guī)范該類設(shè)備的生產(chǎn)和使用、方便計量校準(zhǔn)機構(gòu)開展工作、確保量值統(tǒng)一等方面具有重要意義。關(guān)于溫濕度巡回檢測儀，目前在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際法制計量組織(OIML)中尚無對應(yīng)的國際建議或其他技術(shù)文件，起草小組主要參考已正式發(fā)行的相關(guān)檢定規(guī)程/校準(zhǔn)規(guī)范的最新版本。

JJF1171-2024《溫濕度巡回檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范》(以下簡稱“新規(guī)范”)在編制格式上執(zhí)行了JJF1071-2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》的規(guī)定，根據(jù)JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》的要求評定不確定度，采用了JJF1007-2007《溫度計量名詞術(shù)語及定義》中的相關(guān)定義。新規(guī)范于2024年6月14日由市場監(jiān)管總局批準(zhǔn)發(fā)布，并將自2024年12月14日起開始實施。

2、規(guī)范主要內(nèi)容解析

2.1 適用范圍
當(dāng)前市面上的巡回檢測儀普遍支持溫度、濕度傳感器的靈活配置，且大部分巡回檢測儀均配有濕度傳感器，故將規(guī)范的名稱由《溫度巡回檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范》改為《溫濕度巡回檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范》，更符合目前該類設(shè)備的實際情況。同時，新規(guī)范對適用范圍進(jìn)行了擴展，溫度的測量范圍由-60℃~+300℃擴展到-80℃~+1200℃，增加了濕度參數(shù)的校準(zhǔn)，明確了在環(huán)境溫度為5℃~40℃時，濕度測量范圍為（5~95）%RH。現(xiàn)今，溫度源也有了長足發(fā)展，-80℃的恒溫槽已屬于常規(guī)配置，完全能夠?qū)崿F(xiàn)-80℃~1200℃溫度范圍內(nèi)的校準(zhǔn)。

2.2 名詞術(shù)語

2.2.1 溫濕度巡回檢測儀
參考JJF1007-2007中溫度巡回檢測儀的定義，在此基礎(chǔ)上加入了“濕度”的內(nèi)容。

2.2.2 溫度示值一致性
溫度示值一致性定義為“校準(zhǔn)狀態(tài)下，巡回檢測儀所有溫度通道示值中，最大值與最小值的差值”，是指在符合新規(guī)范規(guī)定的環(huán)境條件、采用相應(yīng)的測量標(biāo)準(zhǔn)和配套設(shè)備、依據(jù)校準(zhǔn)方法進(jìn)行校準(zhǔn)時所得到的所有溫度通道示值中最大值與最小值的差值。該定義基于以下考慮提出：

①反映巡檢儀各通道測量結(jié)果的一致性程度，方便用戶直觀地判斷巡回檢測儀的性能。同樣是溫度示值誤差為±0.20℃的巡回檢測儀，各通道最大值與最小值的差值可以為0.00~0.40℃之間的任意值。

②方便用戶使用。用戶可在使用巡回檢測儀測量其他設(shè)備(比如干燥箱)時，根據(jù)被測設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和巡回檢測儀的溫度示值一致性來判斷是否需要對各通道都加修正值使用。

③參考其他技術(shù)規(guī)范中涉及多通道儀器的要求。JJG597-2005《交流電能表檢定裝置》中給出了“多路輸出的一致性”的要求，指出“具有多路輸出的裝置，各路輸出的基本誤差符合規(guī)定的同時，相互間基本誤差最大變化值應(yīng)不超過最大允許誤差的30%”；JJG205-2005《機械式溫濕度計》之附錄D溫濕度檢定箱的溫濕度均勻度、波動度測試方法中要求“多路溫度測量裝置一套，每路溫度最大允許誤差不超過±0.1℃，各路間不一致性不大于0.1℃”；JJF1098-2003《熱電偶、熱電阻自動測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范》也提出了“通道間數(shù)據(jù)采集差值”的要求，其具體測試方法為：在納伏表上分別讀取各通道的采樣值，反復(fù)測量3次，取各通道采集數(shù)據(jù)的平均值為各通道的數(shù)據(jù)采集值，計算其中的最大值為通道間數(shù)據(jù)采集的差值。濕度示值一致性同理。

2.2.3 巡檢周期
新規(guī)范溫度示值一致性的定義參考了GB/T34050-2017《智能溫度儀表通用技術(shù)條件》中最小循環(huán)周期的定義：在采用循環(huán)方式工作的系統(tǒng)中，系統(tǒng)完成單次工作循環(huán)時所需的最短時間。

2.3 計量特性

2.3.1 保留了“溫度示值誤差”，增加了“濕度示值誤差”
起草小組通過調(diào)研廠家及查閱相關(guān)技術(shù)文件，匯總了目前常見的巡回檢測儀的技術(shù)指標(biāo)。綜合這些文件中的要求和目前巡回檢測儀的實際情況，通過實驗以及對以往校準(zhǔn)巡回檢測儀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，給出了溫濕度巡回檢測儀溫度示值誤差和濕度示值誤差的一般技術(shù)要求，具體如表1所示。

2.3.2 增加了溫度示值一致性和濕度示值一致性
溫度示值一致性和濕度示值一致性指標(biāo)反映了巡回檢測儀各通道測量結(jié)果的一致性程度，越小越好。在足夠小的情況下，用戶在使用巡回檢測儀測試設(shè)備時才可忽略一致性的影響，否則應(yīng)對各通道加修正值使用，或在分析不確定度時應(yīng)考慮一致性所帶來的影響。目前，巡回檢測儀更多考慮了示值誤差而忽略了一致性指標(biāo)，根據(jù)試驗及以往的巡回檢測儀校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，約90%的校準(zhǔn)點的一致性數(shù)據(jù)能小于最大允許誤差的絕對值，所以新規(guī)范在“計量特性”部分給出的指標(biāo)是“應(yīng)不超過溫度示值最大允許誤差的絕對值”。該指標(biāo)應(yīng)為多通道儀器所關(guān)注，希望能通過新規(guī)范提出的指標(biāo)要求，促進(jìn)巡回檢測儀性能的提升。

2.3.3 刪除了功能性檢查項目

2.4 測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

2.4.1 增加了標(biāo)準(zhǔn)器
考慮到目前計量技術(shù)機構(gòu)的使用情況，刪除了標(biāo)準(zhǔn)汞基溫度計，繼續(xù)保留標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計作為標(biāo)準(zhǔn)器。由于《水俁公約》生效后，標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計將有可能受到影響，且巡回檢測儀的測量范圍也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計的測量范圍，溫度范圍擴展到1200℃，所以增加了標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶作為溫度標(biāo)準(zhǔn)器。因為增加了濕度參數(shù)，所以增加了精密露點儀作為濕度測量標(biāo)準(zhǔn)器。

2.4.2 增加了電測設(shè)備電測設(shè)備電阻測量相對誤差不低于±5×10-5，與標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計配合使用；電壓準(zhǔn)確度等級為0.01級，分辨力不低于0.1μV，與標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶溫度計配合使用。

2.4.3 提高了恒溫槽的技術(shù)要求
隨著計量技術(shù)的發(fā)展，恒溫槽的性能指標(biāo)有了很大的提升，能夠滿足上述要求。主要是因為巡回檢測儀的測量準(zhǔn)確度逐步提高，要求標(biāo)準(zhǔn)裝置也相應(yīng)提升。

2.4.4 增加了檢定爐
檢定爐的指標(biāo)參考了JJF1262-2010《鎧裝熱電偶校準(zhǔn)規(guī)范》，為高溫?zé)犭娕紓鞲衅鞯男?zhǔn)提供溫度源。

2.4.5 增加了濕度發(fā)生器
用于校準(zhǔn)濕度的傳感器，可以為溫濕度標(biāo)準(zhǔn)箱，也可以為濕度發(fā)生器。使用溫濕度標(biāo)準(zhǔn)箱時，可適當(dāng)減小有效工作區(qū)域以滿足技術(shù)指標(biāo)要求；濕度發(fā)生器應(yīng)能控制溫度，且溫度指標(biāo)滿足要求。

2.4.6 增加了恒溫箱
恒溫箱用于所配傳感器為內(nèi)置式溫度傳感器的巡回檢測儀的校準(zhǔn)，指標(biāo)參考了JJF1366-2012《溫度數(shù)據(jù)采集儀校準(zhǔn)規(guī)范》和JJG993-2018《電動通風(fēng)干濕表》的要求。經(jīng)調(diào)研，目前的高精度恒溫箱可以達(dá)到該指標(biāo)要求。

2.4.7 增加水三相點瓶及其凍制裝置
對于高精度的巡回檢測儀，需在校準(zhǔn)前先測量標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的Rtp值，并使用新測得的Rtp值計算標(biāo)準(zhǔn)溫度值，從而降低最終的測量不確定度。

2.5 校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法

2.5.1 校準(zhǔn)項目根據(jù)巡回檢測儀所配傳感器的不同，可在溫度示值誤差、濕度示值誤差、溫度示值一致性、濕度示值一致性中確定校準(zhǔn)項目。

2.5.2校準(zhǔn)方法
①根據(jù)所配傳感器的測量范圍，相應(yīng)地選擇標(biāo)準(zhǔn)器和配套設(shè)備。恒溫槽(恒溫箱)和標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計)配套使用，檢定爐和標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑溫度計配套使用。

②通過實驗發(fā)現(xiàn)，使用恒溫槽做溫度源時，傳感器直接插入介質(zhì)時要好于使用玻璃管，玻璃管內(nèi)放入適當(dāng)介質(zhì)時要好于沒有介質(zhì)。所以，校準(zhǔn)時應(yīng)盡可能直接插入介質(zhì)。因傳感器封裝不能直接插入介質(zhì)的，可使用玻璃管，管內(nèi)放入適當(dāng)介質(zhì)，介質(zhì)可與恒溫槽介質(zhì)相同，介質(zhì)高度約溫度傳感器長度的2/3，且玻璃管與傳感器相適應(yīng)，不能塞滿玻璃管。

③溫度校準(zhǔn)和濕度校準(zhǔn)讀取數(shù)據(jù)的次數(shù)統(tǒng)一規(guī)定為4次。這是因為熱電偶校準(zhǔn)時，檢定爐波動度較大會對讀數(shù)次數(shù)產(chǎn)生影響。原規(guī)范中規(guī)定讀數(shù)2次，JJF1076-2001中規(guī)定讀數(shù)3次，新規(guī)范統(tǒng)一規(guī)定為讀數(shù)4次。

④由于現(xiàn)有的巡回檢測儀多為自動巡檢，很少再手動改換通道，巡檢時不會出現(xiàn)逆向巡檢，所以取消了往復(fù)循環(huán)讀數(shù)。

⑤規(guī)定了濕度校準(zhǔn)時標(biāo)準(zhǔn)器的放置，對于投入式的精密露點儀，要求精密露點儀的溫度傳感器放置在上風(fēng)口，露點傳感器放置在下風(fēng)口，兩者的距離為(5~10)cm。這是因為露點傳感器工作時會發(fā)熱，需要避免影響溫度測量。

2.5.3 數(shù)據(jù)處理因為標(biāo)準(zhǔn)器的不同，分別給出了使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計、標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計、標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶溫度計時，計算溫度示值誤差的處理方法及濕度示值誤差的計算方法。同時，給出了溫度示值一致性和濕度示值一致性的計算公式。

2.6附錄
①結(jié)合校準(zhǔn)參數(shù)和測量范圍的變化，修改了原始記錄和校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式，增加了高溫校準(zhǔn)、濕度校準(zhǔn)的相關(guān)表格。
②增加了不確定度分析示例，包括標(biāo)準(zhǔn)器為標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計和標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶溫度計的溫度示值誤差的不確定度評定，以及濕度示值誤差的不確定度評定。

3 規(guī)范執(zhí)行中需注意的事項

3.1 校準(zhǔn)準(zhǔn)備工作有的巡回檢測儀需要每個通道都輸入對應(yīng)傳感器的參數(shù)以提高測量準(zhǔn)確度，允許在校準(zhǔn)前依據(jù)相應(yīng)檢定規(guī)程/校準(zhǔn)規(guī)范單獨校準(zhǔn)傳感器，并將相關(guān)參數(shù)輸入巡回檢測儀，但在巡回檢測儀開始校準(zhǔn)后不應(yīng)再改變。

配置AA級或A級鉑電阻傳感器的巡回檢測儀，校準(zhǔn)時應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作測量標(biāo)準(zhǔn)。校準(zhǔn)前，將標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計放入凍制好的水三相點瓶中測量其Rtp值，以此計算標(biāo)準(zhǔn)溫度值，從而降低最終的測量不確定度。

對溫度傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)時，若溫度傳感器不能直接接觸槽內(nèi)介質(zhì)，可將其放置在內(nèi)徑與傳感器直徑相適應(yīng)的玻璃試管中，并在管內(nèi)放入適當(dāng)導(dǎo)熱介質(zhì)(可與恒溫槽介質(zhì)相同)，介質(zhì)高度約為溫度傳感器探頭長度的2/3。為消除玻璃試管內(nèi)的空氣對流，管口應(yīng)用脫脂棉塞緊，這樣可大幅提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。

3.2 校準(zhǔn)過程
根據(jù)巡回檢測儀所配置的溫度傳感器，在其常規(guī)測量范圍內(nèi)均勻選擇不少于5個校準(zhǔn)點，也可以根據(jù)用戶需要選擇校準(zhǔn)點。帶有負(fù)溫區(qū)的巡回檢測儀，校準(zhǔn)點應(yīng)包括0℃。在恒溫槽或恒溫箱中校準(zhǔn)時，室溫以上校準(zhǔn)點按從低溫到高溫、室溫以下校準(zhǔn)點按從高溫到低溫的順序，逐點進(jìn)行校準(zhǔn)。

4 結(jié)束語
溫濕度巡回檢測儀在測量環(huán)境試驗設(shè)備、數(shù)據(jù)中心機房等方面發(fā)揮了重要作用，為節(jié)能減排、提升產(chǎn)品質(zhì)量提供了技術(shù)保障。在新規(guī)范的修訂過程中，各參加修訂單位通力合作，以原規(guī)范為基礎(chǔ)，結(jié)合同類計量技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品說明書等技術(shù)資料，重新設(shè)計了計量性能指標(biāo)。通過多次實驗驗證其校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法可操作性強，計量特性及技術(shù)指標(biāo)科學(xué)合理，基本滿足當(dāng)前溫濕度巡回檢測儀的實際溯源要求，能較好地對各類溫濕度巡回檢測儀進(jìn)行客觀公正的評價。

作者：山東省計量科學(xué)研究院 尹躍、董銳、梁興忠、孔飛、王耀