JJF1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》解读

  环境试验设备是模拟自然气候环境所有试验设备的总称，以控制温度或温度和湿度做为基本信息参数，包括干燥箱、气候老化箱、培养箱、霉菌试验箱、高低温试验室等以空气为介质的温度试验设备，还包括以控制温度或温度和湿度做为基本控制参数的环境试验设备，如盐雾试验箱、交变湿热试验箱、腐蚀气体试验箱、恒温恒湿箱等。在电工电子科技类产品的老化耐久性试验、化工制品环境等级验证、农业产品（如种子发芽）实验、医药行业的菌数培养等众多行业和部门广泛使用。

  JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》（以下简称“旧规范”）自发布实施以来， 为环境试验设备的温度、湿度校准工作提供了指导和依据，有效地解决并满足了此类设备温度、湿度量值溯源需求。另一方面，规范已实施十多年，由于一些条款和内容已不足以满足社会持续健康发展和计量校准工作需求，计量标准器要求不能体现技术进步，某些计算方式与有关标准不一致引起使用上错误而引起的矛盾等，对旧规范进行修订非常必要。经多方一起努力，JJF1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》（以下简称“新规范”）于 2019 年 9 月 27 日发布，2020 年3月27日起实施。

  规范名称更改为《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》。环境试验设备种类非常之多，也是温度计量现场检测、校准最多的设备种类之一，规范重点针对温度、湿度参数进行，可避免设备用途不清晰或功能不明确而是否应当计量校准的矛盾，可简单理解为试验设备（如机械环境、电磁环境等）只要有温度、湿度的计量需求，即可参考新规范进行校准。温度、湿度参数的校准使得依据和参照明确和具体。

  规范适用于温度范围为-80℃～300℃、湿度范围为10%RH ～ 100%RH的干燥箱、培养箱、气 候老化箱、霉菌试验箱、盐雾试验箱、腐蚀气体试验箱、高低温试验箱、交变湿热试验箱、恒温恒湿箱等环境试验设备的温度、湿度参数的校准。温度、湿度范围基本包含目前常用环境试验设备的应用限制范围，其他范围环境试验设备的温度、湿度参数也可参照新规范进行校准。适合使用的范围对常用的环境试验设备做了列举，在实际校准中被校对象清晰化，有利于顺利开展计量校准服务。

  术语部分修订内容较多。增加了环境试验设备、工作空间、稳定状态、温度波动度、相对湿度波动度、温度均匀度、相对湿度均匀度等术语。修改了温度、相对湿度偏差的定义和计算方式。温度、相对湿度偏差的定义按照 GB/T5170 系列标准给出，更改并增加为上偏差和下偏差两个内容。增加或修改的术语概念基本与国标 GB/T5170.1-2016《电工电子科技类产品环境试验设备检测验证的方法 第 1 部分：总则》的相关联的内容保持一致，避免了不同标准由于定义不同而引起的理解错误，造成使用上的混淆。

  修订了环境试验设备技术方面的要求有关内容，对设备的要求更改为对温度、湿度参数的要求，将交变湿热设备和湿热试验设备合并为按照湿度参数参考执行。综合环境试验设备温度、湿度参数等基本指标和国内大多数设备生产企业的现有能力和条件，新规范原文中表1按照温度、湿度范围和类型给出了偏差、波动度、均匀度的技术方面的要求，此要求仅供参考使用，而不用于合格性判断。

  测量标准为多通道温度（温湿度）显示仪表或多路测量装置，温度传感器宜选用四线制铂电阻温度计，通道传感器数量不少于9个，湿度通道传感器数量不少于3个，并能满足校准工作需求。多通道巡检仪已经很成熟，种类较多，适用于多点测量。采用的标准器温度、湿度传感器的数量应满足校准布点要求，各通道应采用同种型号规格的温度、湿度传感器，以提高测量准确性。鉴于目前技术发展和各地现状，取消了旧规范通风干湿表、气压表等测量标准。测量标准温度、湿度的技术指标如表1所示。

  表1给出的是测量标准的整体技术指标，即包含了传感器和采集设备，不能简单地从误差等级角度考虑传感器的适用性，如A级铂电阻是否适用。多通道巡检仪能够使用任何满足要求的温度传感器，这一要求就是整体最大允许误差，而基于铂电阻传感器良好的线性和稳定能力，新规范 推荐传感器选用四线制铂电阻，但并不排斥其他传感器的使用。

  壁，如设备内部有负载，也尽可能的避免接触负载本身。传感器测量点布放位置也可按照每个用户实际在做的工作需求来做布置。

  设备容积小于等于2m3时，温度测量点为9个，湿度测量点为3个。设备容积大于2m3时，温度测量点为15个，湿度测量点为4个。设备容积小于0.05 m3或大于50m3时，可根据真实的情况或客户的真实需求减少或增加测量点数量并图示说明。被校的设备尺寸超大或较小时，测量点具体数量和布放位置可根据自身的需求进行选择和确定。

  按规定布放温度传感器，试验设备达到稳定状态后开始记录各测量点温度，记录时间间隔2min，30min内共记录16组数据，或根据设备正常运行状况和用户校准需求确定时间间隔和数据记录次数，并在原始记录和校准证书中进行说明。一些设备有较长时间的校准需求（如24h）或较短的稳定时间，此时可相应调整记录时间间隔，但有效记录时间内数据应不少于16组。

  环境试验设备普遍尺寸较大，内部工作空间结构各有不同。稳定时间以环境试验设备达到稳定状态为主要判断标准，应在环境试验设备达到稳定状态后才开始做校准。稳定时间以说明书为依据，说明书里面没有给出的，一般按以下原则执行：达到设定值 30min 后能开始记录数据，如箱内温度仍未稳定，可按真实的情况延长 30min，达到设定值至开始记录数据所等待的时间不超过 60min。如果在规定的稳定时间之前能够确定箱内已达到稳定（如保持较好的周期性波动），也能提前记录。由于现场条件较为复杂，上述原则既保证了校准的有效可靠，又保证了一定的工作效率。

  规范修订后，温度和相对湿度偏差的计算变化较大。增加了上偏差和下偏差的计算要求。偏差的计算由中心测量点改为实测中全部测量点测量结果的最大值和最小值，通常情况下是不同的测量点，由此得到上偏差和下偏差。环境试验设备的温度、相对湿度设定值作为偏差计算依据，而不是设备显示值。偏差计算公式改为实测值减去设定值。按照计算公式各个符号的含义，可以正确理解新规范给出的偏差计算方法。

  建议复校时间间隔更改为一年，从测量标准器考虑间隔不宜过长。如环境试验设备做维修、仪表更换等应重新进行校准。规范修订时删除了“干、湿球法测量相对湿度的方法”附录，干、湿球法目前在环境试验设备的校准工作中基本很少采用。修订了温度、湿度偏差校准结果不确定度评定，根据偏差的计算公式进行不确定度的评定。在进行不确定度评定时，可对偏差、均匀度、波动度等做评定并给出结果，但在给出结果时应说明是哪一项测量结果的不确定度。新规范给出了温度、相对湿度上偏差测量结果不确定度评定示例，供参考使用，实际工作中可用其他测量结果进行不确定度的评定。

  便于科学合理地服务于设备用户、满足各个行业对环境试验设备温度、湿度参数量传溯源需求等方面都有重要意义。新规范的发布实施，计量技术规范与国家相关标准在偏差、均匀度、波动度等计算方式上基本保持一致，避免了由于不统一而引起的歧义。

  作者：金志军 （中国计量科学研究院）、耿荣勤 刘红彦（河北省计量监督检测院）、 林军（福建省计量科学研究院）、黄伟（北京林电伟业电子技术有限公司）

  注：金志军为 JJF1101-2019 的主要起草人。基金项目：原国家质量监督检验检疫总局 NQI项目，编号：2017YFF0205905