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JJG 499-2021 精密露点仪检定规程.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程

JJG499—2021

PrecisionDewPointHygrometers

某厂厂区室外工程施工组织设计VerificationRegulation of

Precision Dew Point Hygrometers

JJG 4992021

JJG499—2021 代替JJG499—2004

归口单位：全国物理化学计量技术委员会 主要起草单位：中国计量科学研究院 上海市计量测试技术研究院 航空工业北京长城计量测试技术研究所 参加起草单位：中国兵器工业集团第五三研究所 江苏省计量科学研究院

托全国物理化学计量技术委员会负责

JG 4992021

主要起草人： 易洪（中国计量科学研究院） 张文东（上海市计量测试技术研究院） 吕国义（航空工业北京长城计量测试技术研究所） 参加起草人： 李占元（中国计量科学研究院） 张学范（中国兵器工业集团第五三研究所） 郑胜清（江苏省计量科学研究院） 任长青（中国计量科学研究院）

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引言 范围·. 1 2引用文件… (1 概述 (1） 计量性能要求. (2) 5通用技术要求. (2) 5.1外观 (2) 5.2露点传感器测量室及制冷器 (2) 5.3相对湿度计算功能检查 (2) 计量器具控制· (2) 6.1 检定条件 (2) 6. 2 检定项目 (4) 6. 3 检定方法 （4） 6.4 检定结果的处理 (6) 6.5 检定周期 (6) 附录A 露点仪用于相对湿度测量的计算 (7) 附录B 不同压力下露点温度的修正计算 (9) 附录 C 二级精密露点仪示值误差测量结果的不确定度评定示例 (10) 附录D 检定原始记录格式 (12) 附录E 检定证书内页格式 (13) 附录F 检定结果通知书内页格式

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本规程依据JJF1001一2011《通用计量术语及定义》、JJF1002一2010《国家计量 检定规程编写规则》和JJF1059.1一2012《测量不确定度评定与表示》编制。 本规程是对JJG499一2004《精密露点仪》的修订，与JJG499一2004相比，除编 辑性修改外，主要技术变化如下： 一删除了声表面波原理检测露点的冷镜精密露点仪； 一扩展了精密露点仪的检定范围，增加了重复性技术指标项目，规定了最大允许 误差和重复性技术要求（见第4章）； 一增加了相对湿度计算功能检查（见5.3）； 增加了测量气路系统的管材和连接方式相应的技术要求（见6.1.5，6.3.4.2）； 优化了检定点的选取方式，增加了重复性计算公式； 增加了饱和水蒸气压及其增强因子推荐计算公式（见附录A）； 一增加了附录A“露点仪用于相对湿度测量的计算”（见附录A）； 增加了附录B“不同压力下露点温度的修正计算”（见附录B)。 本规程的历次版本发布情况为： JJG499—2004; JJG499—1987。

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本规程适用于水蒸气压相平衡原理、采用制冷镜面光电自动检测的精密露点仪的首 检定、后续检定和使用中检查

制冷镜面目动检测露点温度的平衡式精密露点仪（以下简称露点仪），是利用热电 制冷器（由半导体的热电效应制取冷量的器件组成）等制冷器件给露点传感器（包括镜 面、发光器件及光接收器件等）镜面降温，使样气中的水蒸气在镜面上冷凝；经光接收 器采集镜面的反射光信号，通过自动控制电路使镜面上的结露（或结霜）与气体中的水 蒸气呈相平衡状态；用铂电阻温度传感器准确测量镜面的结露温度，从而获得气体的露 点温度。 如图1所示，气体通过露点传感器测量室时掠过镜面。当镜面温度高于该气体的露 点温度时，镜面呈干燥状态，此时，通过露点传感器的发射光信号和接收光信号，经控 制回路比较、放大，驱动热电制冷器对镜面制冷；当镜面温度降至样气的露点温度以下 时，镜面上开始结露，这时光接收器采集的光信号发生变化，此变化经控制回路比较、 放大后调节热电制冷器激励，使其制冷功率减小，最后使镜面温度保持在样气的露点温 度上。

图1露点仪测量原理示意图

由一紧贴在镜面下方的铂电阻温度传感器检测镜面温度。通过镜面冷凝状态检测或 观测装置，可以判断镜面上的冷凝物是液态的露（呈圆形或椭圆形）还是固态的霜（呈 晶形）。露点仪用于气体中水蒸气露点温度的准确测量。 属于这类原理的露点仪，主要由高重复性的露点传感器伺服机构、准确地测量镜面 温度的温度测量系统和在0℃以下霜点测量时判断镜面上生成的是霜（冰晶）还是露 水珠）的设施三大部分组成。根据露点仪测量的示值误差和重复性可分为一级湿度标 准和二级湿度标准。

示值误差和重复性应符合表1中的要求。

表1露点仪的计量性能要求

外壳无明显锈蚀、碰损之痕迹，各电缆和接头的接触良好。各功能键操作正常，显 示器显示完整、清晰。

5.2露点传感器测量室及制冷器

2.1露点传感器测量室内应清洁、镜面无污染，无划痕。 2.2热电制冷器及辅助制冷器工作正常

5.3相对湿度计算功能检查

当精密露点仪用作相对湿度标准器时，如果直接使用其相对湿度显示值，则该显示 应与仪器采集的露点和温度值计算得到的相对湿度值相差不超过士0.1%（按附录A 方法计算，修约至0.1%）

计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。 6.1检定条件

测量时环境温度应在15℃～30℃之间，且相对恒定。此外，露点测量室和采样管

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路系统所处的环境温度应高于待测气 点温度5℃以上；当测量时的露点温度 高于环境温度时，所有测量管路应加热，使管路温度高于露点温度5℃～10℃

6. 1. 1. 2大气压力

气体露点温度与气体压力有关，露点温度应指明测量的气体压力，环境大气 不超过200Pa/h。

6. 1. 1.3环境湿度

仪主机应在相对湿度10%～85%之间使用

用自来水或循环冷却液来冷却热电制冷器的散热器热端时，冷却液的温度和流量应 相对恒定。采用其他辅助制冷系统时，散热器热端的温度应控制稳定。

按露点仪的要求供电，电源电压应不超过额定值的土10%。 6.1.4计量标准器及主要配套设备

6.1.4.1计量标准器

计量标准器技术要求见表2。

表2计量标准器技术要求

5.1.4.2主要配套设备

湿度发生器的技术指标见表3。

表3湿度发生器的技术要求

带流量调节阀，用于调节和测量样气的流量。测量范围：0L/min～2L/min，准 确度等级5.0级及以上。 c）压力计 用于测量大气压，测量范围应满足当地大气压要求，最大允许误差：土100Pa

6.1.5测量气路系统的管材

可以使用不锈钢管、紫铜管或壁厚不小于1mm的聚四氟乙烯管、聚丙烯管作为采 样管。检定露点温度在一60℃以下时，应采用不锈钢管；露点温度一70℃以下时，应 采用电解抛光内壁的不锈钢管；检定露点温度在一20℃～十40℃时，可以使用氟橡胶 管。不允许使用乳胶管、普通橡胶管和薄壁塑料管。

目视方式检查是否符合5.1的要求。

检查镜面是否有明显的划痕。清洗镜面及

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时使用棉签蘸清洗剂或无水乙醇轻轻擦洗，并用干棉签将残留的清洗剂吸干。注意不要 在镜面上和光学器件上留下棉花纤维。 接好气路后用压的方法检查气路的气密性。接通电源，检查热电制冷器、辅助制 冷器运行是否正常

6.3.3相对湿度示值计算功能检查

当露点仪具有相对湿度显示功能时，除需要进行露点示值误差检定外，还需将露点 仪的温度探头置于恒温环境中，分别记录露点仪的露点温度、环境温度和相对湿度示 值，并按附录A的方法计算相对湿度值。露点仪相对湿度显示值与计算值之差应不超 过±0.1%。

6.3.4示值误差的检定

a）使用基准湿度发生器或一级标准湿度发生器作为检定标准时，直接检定被检露 点仪的连接方式如图2。

图2基准、一级标准湿度发生器作为检定标准的连接方式

b）使用湿度发生者 湿度计或一级精密露点仪作为检定标准

6.3.4.2管路的连接方式

图3重量湿度计或一级精密露点仪作为检定标准的连接方式

可以使用锥型密封垫、卡套接头或硅（氟）橡胶“O”形密封圈的活接头。露点温 度一70℃以下时，应采用金属垫片面密封VCR接头。 用软管套接时，应内衬一段硬质材料的衬管。被检露点仪的测量室出口放空时，需 接一根不短于1 m的放空管。

6.3.4.3露点仪测量室压力修正

a）采用直接检定法时，如图2所示，当被检露点仪的测量室出口放空大气时， 吸标准湿度发生器的露点值也应换算到大气压下的露点值。当被检露点仪的测量室出口 接抽气泵时，应使用压力计测量其压力，并将标准器露点值修正到被检仪器测量压力下 的露点值。 b）采用比较检定法时，如图3所示，应通过合理的管路和流量配置以确保标准器 露点测量室和被检露点仪测量室的压力相差不超过100Pa。如无法实现时，应使用压 力计分别测量两者的压力，并将标准器露点值修正到被检仪器测量压力下的露点值

压力修正方法见附录B。

6.3.4.4管路吹扫

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检定用载气一般为干燥氮气、干燥洁净空气或其他纯净情性气体。检定前先用载气 扫管路，吹扫时间根据使用的管材和测量的露点温度从30min至12h不等，露点起 吹扫时间应越长

BD-01-标准下载6. 3. 4. 5 检定顺序

露点的检定顺序一般为从低到高，检定点间隔不超过10℃，设定露点值偏离检定 点应在士2℃以内（以标准器值为准）。 使用重量法湿度计检定时，检定顺序为（露点/霜点温度）：一20℃、十1℃ +20 ℃、 +1 ℃。

6.3.4.6记录方法

记录时，湿度发生器和露点仪显示值应相对稳定，其波动值应满足表2的要求。采 用定时记录的方法，待标准器示值稳定30min后，每隔2min记录一次标准器和被检 露点仪示值，累计记录6次，同时记录大气压的数值

广州白云国际机场扩建工程施工组织设计6.3.4.7示值误差计算

对每一检定点取平均值，被检露点仪的示值平均值与标准器平均值之差称为该被检 点仪的示值误差，按式（1）计算

△Ta 被检露点仪的示值误差，℃； 被检露点仪的示值平均值，℃； Th 标准器露点平均值，℃。