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B 7920 : 2000

(1)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,財団法人日本規格

協会 (JSA) /社団法人日本計量機器工業連合会 (JMIF) から工業標準原案を具して日本工業規格を改正

すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,

通商産業大臣が改正した日本工業規格である。

これによって JIS B 7920 : 1994 は改正され,この規格に置き換えられる。


日本工業規格

JIS

 B

7920

 : 2000

湿度計−試験方法

Hygrometers

−Test method

1.

適用範囲  この規格は,湿度計(

1

)

の校正方法及び性能試験方法について規定する。

(

1

)

センサ単体など,それだけでは湿度計として使用できないものは除く。

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS Z 8103

  計測用語

JIS Z 8703

  試験場所の標準状態

JIS Z 8806

  湿度−測定方法

JIS Z 9325

  校正機関及び試験所の能力に関する一般要求事項

備考  ISO/IEC Guide 25 : 1990, General requirements for the competence of calibration and testing

laboratories

が,この規格と一致している。

OIML R 121 : 1996, The scale of relative humidity of air certified against saturated salt solutions

Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM) : 1993 issued by BIPM, IEC, IFCC,

ISO, IUPAC, IUPAP and OIML

3.

定義  この規格に用いる主な用語の定義は,JIS Z 8103 及び JIS Z 8806 によるほか,次による。

a)

試験槽  被試験湿度計の試験を行うために必要な環境条件を実現する槽。

b)

飽和槽  水蒸気で飽和した空気を作りだす槽。

4.

湿度計の種類  湿度計の種類は,次による。

a)

光学式露点計(

2

)

(以下,単に露点計ともいう。

b)

通風乾湿計(

2

)

c)

電子式湿度計(

2

)

d)

熱伝導率式湿度計(

2

e)

毛髪湿度計(

2

)

f)

その他の湿度計(

3

)

(

2

)  JIS Z 8806

による。

(

3

)

上記湿度計の校正及び試験に準拠した方法を適用できる湿度計。

5.

試験に必要な環境及び設備

5.1

試験場所の環境  試験を行う場所の環境は,次の条件を満たさなければならない。


2

B 7920 : 2000

a)

試験は,JIS Z 8703 に定める標準状態の気圧及び常温の室内で行う。湿度及びその他の環境因子(

4

)

ついては,湿度計及び試験に用いる機器の性能に支障を及ぼさないように措置する。

b)

気圧又は気温が急激に変化する状況では,試験を行わない。

(

4

)

その他の環境因子とは,気流,放射,湿度計測に悪影響を与える気体,エーロゾル,じんあい

(塵埃)

,煙霧,雨,細菌,振動など,試験結果に影響を与える素因とする。

5.2

試験に用いる装置及び測定器  試験に用いる装置及び測定器は,次による。

a)

湿度発生装置  一定湿度の湿潤空気を発生させる装置。

b)

湿度計  4.に示す湿度計で,湿度発生装置内の湿度を測定する湿度計。

c)

温度計  湿度発生装置の飽和槽と試験槽の温度,及び試験場所の気温を測定する温度計。

d)

圧力計  湿度発生装置の飽和槽と試験槽の圧力,及び気圧を測定する圧力計。

e)

流量計  分流法による湿度発生装置の空気の流量を測定する流量計。

f)

風速計  試験槽内及び試験を行う場所の空気の流速を測定する風速計。

5.3

湿潤空気の発生方法  試験に用いる湿潤空気は,次のいずれかの方法によって発生させる。

備考  この規格で用いる記号は次による。

p

s

:飽和槽内の圧力 (Pa)

p

t

:試験槽内の圧力 (Pa)

t

s

:飽和槽内の温度  (℃)

t

t

:試験槽内の温度  (℃)

e

s

(t)

:温度 における飽和水蒸気圧 (Pa)

(pt)

:圧力 p,温度 t における増加補正係数

U

w

:相対湿度 (%)

t

d

:露点  (℃)

q

w

:飽和槽に流入する乾燥空気の流量

q

d

:飽和槽を通らない乾燥空気の流量

γ:飽和槽に流入する乾燥空気の流量と乾燥空気の全流量との比

γ=q

w

/ (q

w

q

d

)

(X)

:量 の標準不確かさ

u

r

(X)

:量 の相対標準不確かさ  u

r

(X)

u (X) /X

(e

s

'/e

s

)|

t

:温度 における飽和蒸気圧式の導関数と飽和蒸気圧の比 (K

1

)

t

t

dt

t

de

t

e

e

e

÷÷ø

ö

ççè

æ

)

(

)

(

1

|

)

/

'

(

s

s

s

s

5.3.1

二圧力法  水蒸気で飽和された飽和槽内の加圧空気を,圧力膨張弁を介して試験槽へ送る。飽和槽

内と試験槽内の温度が等しければ,試験槽内の相対湿度は飽和槽内圧力に対する試験槽内圧力の百分率か

ら求められるので,試験槽の設定圧力に対して飽和槽内の圧力を調節して所定の湿度の空気を発生させる

図 参照)。


3

B 7920 : 2000

図 1  二圧力法の原理

a)

湿度値の求め方  飽和槽内の空気が飽和状態にあること,両槽内の温度及び圧力が設定値の付近で安

定していること,及び試験槽に水滴が入っていないことを確認し,両槽内の圧力の値から式(1)によっ

て試験槽内の相対湿度を求める。

(%)

100

100

)

,

(

)

,

(

s

t

t

s

s

t

w

×

×

×

=

p

p

t

p

f

t

p

f

p

p

U

 (1) 

飽和槽内と試験槽内の温度が等しいことを条件としているので,圧力のほかに両槽内の温度を測定

して等しいことを確認する必要がある。

なお,増加補正係数 は,飽和水蒸気圧に及ぼす空気の影響に対する補正係数で,温度 20℃におい

て圧力 100kPa では 1.004,圧力 1MPa では 1.031 であるが,高精度を要求しない場合は,(p

s

t)

(p

t

,

t)

として取り扱える。

b)

湿度値の不確かさ  5.3.3b)に示す。

備考1.  圧力膨張弁及びその下流部分は,気体の断熱膨張によって冷却され,結露することがあるの

で,保温・加熱が必要である。飽和を完全にするために,飽和槽の前に前置飽和槽を設ける

ことがある。

2.

圧力は,温度に比べて短時間に変化させることができるので,二圧力法は,相対湿度目盛の

校正に用いる温度制御を行わない大容量の発生装置や,簡易な湿度発生装置に用いられるほ

か,温度測定を行って高精度な湿度発生装置に用いることもできる。

5.3.2

二温度法  試験槽より低い温度において水蒸気で飽和された飽和槽内の空気を,試験槽へ送る。両

槽内の圧力が等しければ,試験槽内の相対湿度は飽和槽内の温度における飽和水蒸気圧と試験槽内の温度

における飽和水蒸気圧の百分率で求められるので,試験槽の設定温度に対して飽和槽の温度を調節して,

所定の湿度の空気を発生させる(

図 参照)。


4

B 7920 : 2000

図 2  二温度法の原理

a)

湿度値の求め方  飽和槽内の空気が飽和状態にあること,両槽内の温度及び圧力が設定値の付近で安

定していること,及び試験槽に水滴が入っていないことを確認し,両槽内の温度の値から,式(2)によ

って試験槽内の相対湿度を求める。

(%)

100

)

(

)

(

100

)

(

)

(

)

,

(

)

,

(

t

s

s

s

t

s

s

s

t

s

w

×

×

×

=

t

e

t

e

t

e

t

e

t

p

f

t

p

f

U

 (2) 

飽和槽内と試験槽内との圧力が等しいことを条件としているので,温度のほかに両槽内の圧力を測

定して差の小さいことを確認する必要がある。

なお,増加補正係数 は,飽和水蒸気圧に及ぼす空気の影響に対する補正係数で,圧力 100kPa にお

いて温度 20℃で 1.004 であり,温度依存性は小さいので,通常は f (p

t

t

s

)

f (pt

t

)

として取り扱える。

b)

湿度値の不確かさ  5.3.3b)に示す。

備考  二温度法は,圧力容器を要せず,試験槽から出る空気を飽和槽に戻す循環型とすることによっ

て,飽和を完全にすることができる。また,増加補正係数の影響が小さいことが特長である。

高精度な湿度発生装置に用いることができ,特に発生空気の露点が飽和槽温度にほぼ等しくな

ることから,露点計の校正に用いられる。

5.3.3

二圧力・二温度法  二圧力法と二温度法とを併用する方法で,圧力又は温度の範囲に制限がある場

合に,併用することで湿度の範囲を拡張することができる。

a)

湿度値の求め方  飽和槽内の空気が飽和状態にあること,両槽内の温度及び圧力が設定値の付近で安

定していること,

及び試験槽に水滴が入っていないことを確認し,

両槽内の温度及び圧力を測定して,

(3)によって試験槽内の相対湿度を求める。

(%)

100

)

(

)

,

(

)

(

)

,

(

t

s

t

t

s

s

s

s

t

w

×

×

=

t

e

t

p

f

t

e

t

p

f

p

p

U

s

 (3) 

なお,増加補正係数 は,飽和水蒸気圧に及ぼす空気の影響に対する補正係数で,温度 20℃におい

て,圧力 100kPa,200kPa,400kPa,1MPa では,それぞれ 1.004,1.007,1.013,1.031 である。

試験槽内の露点は,式(4)によって求める。飽和蒸気圧式及び増加補正係数を含む式を,露点につい

て逆に解く必要がある。霜点を求める場合は,氷の飽和蒸気圧式及び増加補正係数を用いる。二圧力

法及び二温度法の場合も,それぞれ温度及び圧力を測定することによって,式(4)で露点が求められる。

)

(

)

,

(

)

(

)

,

(

s

s

s

s

s

t

d

s

d

t

t

e

t

p

f

p

p

t

e

t

p

f

 (4) 

露点計の校正を行う場合には,p

t

の値は,厳密には試験槽の圧力の代わりに露点計センサ部の圧力

の値を用いる必要がある。


5

B 7920 : 2000

備考  二圧力・二温度法は,異なる温度・圧力の組合せで同一の露点を発生させることによって,装

置の性能の検証を行うことができ,高精度な湿度発生装置に用いることができる。

b)

湿度値の不確さ  二圧力・二温度法による湿度発生装置の相対湿度の相対標準不確かさ及び露点の標

準不確かさは,温度及び圧力の不確かさから,式(5)及び式(6)を用いて求められる。二圧力法,二温度

法の場合も,それぞれ温度及び圧力の不確かさを求め,同じ式を用いる。式(5)及び式(6)の分子の角括

弧内において,後の四つの項は,飽和蒸気圧式及び増加補正係数の式の相対標準不確かさである。温

度及び圧力の不確かさの増加補正係数に及ぼす影響は,無視できる。このほかに,必要であれば,飽

和槽の効率,試験槽及び配管内の吸着などによる不確かさを,二乗和の平方根をとる形で加算する。

u

r

(U

w

)

=  [u

r

(p

s

)

2

+ {(e

s

'/e

s

) |

ts

(t

s

)}

2

u

r

(p

t

)

2

+{(e

s

'/e

s

) |

tt

(t

t

)}

2

u

r

{e

s

(t

s

)}

2

u

r

{e

s

(t

t

)}

2

u

r

{(p

s

t

s

)}

2

u

r

{(p

t

t

t

)}

2

]

1/2

 (5) 

u  (t

d

)

=  [u

r

(p

s

)

2

+ {(e

s

'/e

s

) |

ts

u  (t

s

)}

2

u

r

(p

t

)

2

u

r

{e

s

(t

s

)}

2

u

r

{e

s

(t

d

)}

2

u

r

{f  (p

s

,

t

s

)}

2

u

r

{(p

t

t

d

)}

2

]

1/2

/(e

s

'/e

s

)|

td

 (6) 

5.3.4

分流法  乾燥空気を二つに分流し,一方は飽和槽を通して水蒸気で飽和させた後に二つの流れを混

合し,試験槽へ送る。試験槽内の相対湿度は,両槽内の温度,圧力及び乾燥空気の分流比から求められる

で,この分流比を調節して所定の湿度の空気を発生させる(

図 参照)。

図 3  分流法の原理

a)

湿度値の求め方  温度が一定に制御された状態であること,飽和槽内の空気が飽和状態にあること,

分流した乾燥空気の流量及び両槽内の圧力が安定していること,及び試験槽で乾燥空気と湿潤空気と

が完全に混合しいることを確認し,分流した乾燥空気のそれぞれの流量並びに両槽内の温度及び圧力

から,式(7)によって試験槽内の相対湿度を求める。分流法では,増加補正係数は,通常,f=1 として

取り扱われる。

(%)

100

)

(

)

(

)

(

)

1

(

t

s

s

s

s

s

s

t

w

×

t

e

t

e

t

e

p

p

U

γ

γ

 (7) 

露点は式(8)によって与えられる。

)

(

)

1

(

)

(

)

(

s

s

s

s

s

t

d

s

t

e

p

t

e

p

t

e

γ

γ

 (8) 

多くの場合,飽和槽と試験槽は同一の恒温槽に設置され,近似的に t

t

t

s

として取り扱われる。また,

飽和槽圧力と試験槽圧力は大気圧にほぼ等しいとして,近似的に式(9)が用いられる。


6

B 7920 : 2000

(%)

100

}

/

)

(

){

1

(

1

t

s

s

w

×

p

t

e

U

γ

γ

 (9) 

b)

湿度値の不確かさ  分流法による湿度発生装置の相対湿度の相対標準不確かさ及び露点の標準不確か

さは,式(10)及び式(11)を用いて求められる。ここでは,飽和蒸気圧式の不確かさは,他の測定量の不

確かさより小さいとして省略してある。このほかに,必要であれば,乾燥空気中の水分,飽和槽の効

率,試験槽及び配管内の吸着,混合の均一性などによる不確かさを加算する。

2

t

r

2

s

ts

s

s

2

s

r

2

s

s

s

2

w

r

)

(

]

)}

(

|

)

/

'

{(

)

(

[

)

(

)

1

(

)

(

p

u

t

u

e

e

p

u

t

e

p

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U

u

s

+

+

þ

ý

ü

î

í

ì

γ

}

)

(

)

(

{

)

(

)

1

(

)}

(

){

1

(

)}

(

|

)

/

'

{(

2

t

r

2

w

r

2

s

s

s

s

s

s

2

t

s

s

p

u

q

u

t

e

p

t

e

p

t

u

e

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tt

+

ú

û

ù

ê

ë

é

+

+

γ

γ

 (10) 

2

t

r

2

s

ts

s

s

2

s

r

2

s

s

s

s

d

)

(

)}

(

|

)

/

'

{

)

(

[

)

(

)

1

(

)

(

p

u

t

u

e

e

p

u

t

e

p

p

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u

+

+

ê

ê
ë

é

þ

ý

ü

î

í

ì

γ

td

s

s

2

/

1

2

d

r

2

w

r

2

s

s

s

s

s

s

|

)

'

/(

)

(

)

(

{

)

(

)

1

(

)}

(

){

1

(

e

e

q

u

q

u

t

e

p

t

e

p

ú

ú
û

ù

+

þ

ý

ü

î

í

ì

+

γ

γ

(11)

備考1.

分流法は,相対湿度目盛での校正に用いられるほか,低湿度領域にも用いられる。流量計の

精度が相対湿度の誤差の主要な原因となる。

2.

乾燥空気中の水分も誤差の原因となるので,空気源の乾燥剤の管理など,常に注意を払う必

要がある。低湿度領域においては,乾燥空気中の水分を湿度値の計算にいれる必要がある。

5.3.5

飽和塩法

  塩の飽和水溶液と平衡状態にある空気の相対湿度は,塩の種類と溶液の温度で定まるの

で,塩の飽和水溶液を入れた容器を一定温度に保って平衡状態を作り,所定の湿度を発生させる。

a)

湿度値の求め方

  湿度発生に使用する塩と,その飽和水溶液と平衡状態にある空気の相対湿度を

表 1

に示す。温度を測定して,

表 1

から相対湿度を求める。

飽和塩法では,過剰の塩を含む飽和水溶液を密閉容器中に入れ,温度と湿度を平衡させることによ

って一定湿度が実現される。容器の材質や形状は自由であり,金属やプラスチック製の円筒状や直方

体形の容器やガラス製のデシケータが使用できる。

なお,速やかに温度と湿度の平衡を達成し,安定に湿度を維持するために次の点に注意する。

溶液の表面積は大きくし,空間の体積は小さくする。

溶液は,固体の塩の多い状態又はシャーベット状(スラリー状)にする。

空間の大きい容器を使用するときには,ファンによって空間をかくはん(攪拌)する。

備考  表 1

の塩の中で,よう化カリウム

 (KI)

溶液については平衡状態でよう素の蒸気圧が高く,湿

度計表面などに吸着し特性を劣化させることがあるので,使用には注意する。

b)

湿度値の不確かさ

表 1

では,

塩の飽和水溶液と平衡にある空気の相対湿度の拡張不確かさ

  (k

2)

与えているが,実際に一定湿度を実現するうえでは,次のように平衡が完全ではないことなどに起因

する不確かさが加算される。

溶液と空間の温度差


7

B 7920 : 2000

空間の温度分布

湿度平衡の不完全さ

溶解平衡の不完全さ

塩の中の不純物

周囲温度の変動


8

B 7920

: 20

00

表 1  塩の飽和水溶液と平衡にある空気の相対湿度

相対湿度%

t

ふっ化 
セシウム

臭化 
リチウム

塩化 
リチウム

酢酸 
カリウム

塩化

マグネシウム

炭酸 
カリウム

臭化 
ナトリウム

よう化 
カリウム

塩化 
ナトリウム

塩化 
カリウム

硫酸 
カリウム

 5

− 7.4±0.8 13(

6

)

− 33.6±0.3 43.1±0.5 63.5±0.8 73.3±0.4 75.7±0.3 87.7±0.5 98.5±1.0

10

− 7.1±0.7 13(

7

) 23.4

±0.6 33.5±0.3 43.1±0.4 62.2±0.6 72.1±0.4 75.7±0.3 86.8±0.4 98.2±0.8

15 4.3

±1.4(

5

) 6.9

±0.7 12(

8

) 23.4

±0.4 33.3±0.3 43.2±0.4 60.7±0.6 71.0±0.3 75.6±0.2 85.9±0.4 97.9±0.7

20 3.8

±1.1 6.6±0.6 12(

9

) 23.1

±0.3 33.1±0.2 43.2±0.4 59.1±0.5 69.9±0.3 75.5±0.2 85.1±0.3 97.6±0.6

25 3.4

±1.0 6.4±0.6 11.3±0.3 22.5±0.4 32.8±0.2 43.2±0.4 57.6±0.4 68.9±0.3 75.3±0.2 84.2±0.3 97.3±0.5

30 3.0

±0.8 6.2±0.5 11.3±0.3 21.6±0.6 32.4±0.2 43.2±0.5 56.0±0.4 67.9±0.3 75.1±0.2 83.6±0.3 97.0±0.4

35 2.7

±0.7 6.0±0.5 11.3±0.3

− 32.1±0.2

− 54.6±0.4 67.0±0.3 74.9±0.2 83.0±0.3 96.7±0.4

40 2.4

±0.6 5.8±0.4 11.2±0.3

− 31.6±0.2

− 53.2±0.5 66.1±0.3 74.7±0.2 82.3±0.3 96.4±0.4

45 2.2

±0.5 5.7±0.4 11.2±0.3

− 31.1±0.2

− 52.0±0.5 65.3±0.3 74.5±0.2 81.7±0.3 96.1±0.4

50 2.1

±0.4 5.5±0.4 11.1±0.3

− 30.5±0.2

− 50.9±0.6 64.5±0.3 74.5±0.9 81.2±0.4 95.8±0.5

55 2.0

±0.4 5.4±0.3 11.0±0.3

− 29.9±0.2

− 50.2±0.7 63.8±0.4 74.5±0.9 80.7±0.4

60 2.0

±0.4 5.3±0.3 11.0±0.3

− 29.3±0.2

− 49.7±0.8 63.1±0.4 74.4±0.9 80.3±0.5

65 2.1

±0.5 5.3±0.3 10.9±0.3

− 28.5±0.3

− 49.5±1.0 62.5±0.4 74.2±0.9 79.9±0.5

70 2.2

±0.6 5.2±0.3 10.8±0.4

− 27.8±0.3

− 49.7±1.1 61.9±0.4 74.1±0.9 79.5±0.6

75 2.4

±0.7 5.2±0.2 10.6±0.41

− 26.9±0.3

− 50.3±1.3 61.4±0.5 74.0±0.9 79.2±0.7

80 2.6

±0.8 5.2±0.2 10.5±0.5

− 26.1±0.4

− 51.4±1.5 61.0±0.5 73.9±0.9 78.9±0.8

(

5

)

包含係数 k2で計算される拡張不確かさ 

(

6

)  11.2%

14.0%の範囲に分散 

(

7

)  11.3%

14.3%の範囲に分散 

(

8

)  11.3%

13.8%の範囲に分散

(

9

)  11.1%

12.6%の範囲に分散


9

B 7920 : 2000

5.3.6

恒温恒湿槽

  恒温恒湿槽は,一般に,供試品を収納し,温度計と湿度計が計装された試験槽と,温

湿度調節器によって温度計・湿度計各々の出力と所望の温度・湿度の設定値とが比較され,制御系と制御

端末器を通じて加温・冷却,加湿・除湿が行われる空調室とで構成される。槽内の空気は,空調室内に装

着された送風機によって,試験槽と空調室を強制的に循環する仕組みがとられている。通常,試験槽内に

有効空間を設定し,被試験湿度計は,ここに設置される(

図 4

参照)

図 4  恒温恒湿槽の構造

a)

湿度値の求め方

  恒温恒湿槽を湿度計の試験に用いる場合は,

標準とする湿度計及び温度計を用いて,

試験槽の有効空間内の湿度及び温度を測定する。

b)

湿度値の不確かさ

  恒温恒湿槽の相対湿度の不確かさは,次の項目に基づき評価される。

標準とする温度計の測定値の不確かさ

標準とする湿度計の測定値の不確かさ

有効空間内の温度分布と温度変動による不確かさ

有効空間内の湿度分布と湿度変動による不確かさ

6.

試験方法

6.1

校正方法

  湿度計の校正方法の共通事項を

6.1.1

に示し,各湿度計に特有な校正手順,注意事項など

6.1.2

6.1.6

に示す。

6.1.1

共通事項

a)

湿度計の校正

  湿度計の校正は,次のいずれかの方法による。

1)

湿度発生装置を標準とする方法

  被校正湿度計を湿度発生装置の試験槽の中に入れるか,又は湿度

発生装置の発生する湿潤空気を湿度計に導き,湿度発生装置の示す湿度値と湿度計の指示値を比較

する。

備考1.

湿度発生装置の示す湿度値は,

5.3.1

5.3.5

によって求める湿度値をそのまま用いるか,又は

標準とする湿度計によって湿度発生装置の示す湿度値を校正して用いる。

2.

湿度計を標準として湿度発生装置を校正する場合も,

6.1.1a)1)

と同様の配置が用いられる。


10

B 7920 : 2000

2)

湿度計を標準とする方法

  被校正湿度計と標準とする湿度計について,湿度計を湿度発生装置の試

験槽の中に入れるか,又は湿度発生装置の発生する湿潤空気を湿度計に導き,標準とする湿度計の

示す湿度値と被校正湿度計の指示値を比較する(

図 5

参照)

図 5  露点計を標準とする校正の機器構成例

b)

校正時の留意事項

1)

湿度計を試験槽に入れる場合

試験槽内の温度・湿度分布,空気の流れに注意し,有効空間内に湿度計を設置する。

試験槽内に同時に入れる機器の発熱に注意する。

2)

湿度発生装置の発生する湿潤空気を湿度計に導く場合(主に露点計)

湿潤空気の導入は,湿度発生装置の発生する空気の正圧を利用するか,又はポンプを利用し,吸引

する(循環式を含む)

発生装置から湿度計までの配管は,できるだけ短くする。

配管の材質は,水分の吸着,透過,放出などの影響がない材質を選ぶ。

  2

台以上の湿度計を同時に校正に用いる場合は,発生装置から出た空気が直接各湿度計に導入され

るようにする。

流量を一定に保つ。必要なら流量計,流量調整弁などを用いる。

ポンプ,流量計,流量調整弁などは,湿度計の下流側に設置する。

湿度計センサ部の圧力と,試験槽内部(圧力を測定する部分)の圧力に差がある場合は,必要に応

じ補正を行う。

発生装置の発生する空気の露点が室温より高くなる場合は,結露しないように配管部を保温する。

発生装置の正圧を利用する場合は,配管の途中に余分な空気を排出する流路を設けてもよい。

発生装置の正圧を利用する場合は,湿度計の出口から室内の空気が逆拡散で混入するのを防ぐため

に,出口に適当な長さの管を接続する。

3)

感湿部の保護

  校正環境下で,浮遊している汚染物質が感湿素子に付着し,これを清掃,洗浄など

によっても性能復元ができないおそれがある場合には,校正に差し障りのない限り感湿部をフィル

タで保護する。校正終了後は,一定湿度の清浄な容器内に収納するなど性能保全の措置を取る。

c)

単位の換算

  露点計を基準にして相対湿度計を校正する場合は,露点から相対湿度への換算が必要で

あり,式

(12)

による。この場合,試験槽の温度及び圧力の値が必要である。増加補正係数

f

は,しばし

f

1

として扱われる。このほかの単位の換算は,

JIS Z 8806

による。

(%)

100

)

(

)

,

(

)

(

)

,

(

t

s

t

t

d

s

d

t

w

×

t

e

t

p

f

t

e

t

p

f

U

 (12) 

露点計と試験槽温度から求めた相対湿度の相対標準不確かさは,増加補正係数の不確かさ

を省略すれば,式

(13)

で与えられる。


11

B 7920 : 2000

u

r

 (U

w

)

 [{(e

s

'/e

s

) |

td

u (t

d

)}

2

u

r

 {e

s

 (t

d

)}

2

 {(e

s

'/e

s

) |

tt

u (t

t

)}

2

u

r

{e

s

 (t

t

)}

2

]

1/2

····

 (13) 

d)

校正値の不確かさ

  校正値の不確かさは,次の項目を考慮し,計測における不確かさの表現のガイド

GUM

:引用規格参照)に従って評価する。

1)

湿度発生装置を標準とする場合

発生装置の校正値の不確かさ(校正証明書記載値)

発生装置の発生湿度の不確かさ(再現性,計測器の経時変化,短期安定性,湿度分布,環境条件の

影響など)

被校正湿度計による不確かさ(短期安定性,分解能,発熱の影響,環境条件の影響など)

2)

湿度計を標準とする場合

標準の湿度計の校正値の不確かさ(校正証明書記載値)

標準の湿度計の不確かさ(再現性,経時変化,短期安定性,分解能,環境条件の影響など)

発生装置の発生湿度の不確かさ(温度・湿度分布,短期安定性,環境条件の影響など)

被校正湿度計による不確かさ(短期安定性,分解能,発熱の影響,環境条件の影響など)

備考1.

不確かさは,一般的には校正作業に先立ち,事前に評価しておく。被校正湿度計に依存する

不確かさは,校正時に個別に求めることもあるが,

1

回のデータからではなく,得られるなら

ば,それまでに蓄積されたデータによって評価するのが望ましい。

2.

校正される湿度計の種類及び必要な不確かさによって,校正に用いる機器を選定する。

3.

いわゆる系統誤差のうち,大きさが分かり,補正することが適切であるものは,補正を行う。

補正を行う過程で入る不確かさも考慮する。補正値が確定できない系統効果や偶然効果は,

不確かさに取り入れる。

6.1.2

光学式露点計

  校正に当たっては,

JIS Z 8806

が示す取扱い方法及び注意事項に留意する。校正作

業は,

校正する露点計の測定範囲内の低露点から高露点へと順次行い,

任意の

3

点以上の露点温度で行う。

指示値にばらつきがある場合は何回かの平均を取る。

6.1.3

通風乾湿計

  校正に当たっては

JIS Z 8806

が示す通風乾湿計の取扱い方法及び注意事項に留意す

る。

校正の範囲は,温度

10

50

℃,湿度は

10

95%

の範囲内で実施する。

なお,通風乾湿計の二つの温度計は,別途事前に校正を行う。

a)

校正装置の構成

1)

被校正通風乾湿計の条件

  校正は,通風機構をもつものを対象とする。

2)

校正装置の条件

  校正は,

6.1.1a)1)

又は

6.1.1a)2)

のうち露点計を標準として校正する方法のいずれ

かを用いる。

これらの校正方法を用いる場合,当該通風乾湿計の仕様が示す気流条件を安定に持続確保ができ

ることを事前に検証する。

通風乾湿計の通風排気口は,試験槽内湿潤空気に影響を与えないよう設置し,併せて試験槽の開

口部,ふた,扉などからの外気の侵入が発生しないように措置する。また,通風乾湿計の一部が試

験槽から露出する場合,試験槽内の温度が,周囲温度による外部からの熱の流入によって影響を受

けるため,校正環境にも留意する。

水の補給は,測定系に影響を及ぼさない部位に配備された水位調節の付いた水つぼ又は間欠的に

作動するスポイト,その他間接的に操作できる給水方法を用いる。


12

B 7920 : 2000

乾球温度・湿球温度の値は,電気信号をもたないガラス製温度計などの場合,試験槽外から,試

験槽監視窓やファイバースコープなどを用いて遠隔計測ができるよう機器の構成を措置する。

b)

校正値の求め方

  相対湿度目盛で器差を求める校正方法は,次による。

被校正通風乾湿計で測定された乾球温度・湿球温度及び気圧計で測定された気圧から,水蒸気圧を

乾湿計公式

(

9

)

を用いて算出し,乾球温度

t

における相対湿度を求める。

JIS Z 8806

では,乾湿計公式

として式

(14)

が用いられている。

e

e

sw

A

p (t

t

w

(14) 

ここに,

e

求める水蒸気圧

 (Pa)

e

sw

  t

w

における飽和水蒸気圧

 (Pa)

A

乾湿計係数

 (K

1

(

10

)

p

気圧

 (Pa)

t

乾球温度

  (

)

t

w

湿球温度

  (

)

(

10

)

被校正通風乾湿計に用いられている乾湿計公式及び乾湿計係数を用いる。

次に,標準とする湿度発生装置の示す相対湿度,又は標準とする露点計の示す露点及び乾球

温度から求める相対湿度を求める。これらから,各校正点における相対湿度の器差を求める。

c)

乾湿計係数の求め方

  校正結果に基づき,乾湿計係数

A

を求める場合は,次の手順による。

6.1.3b)

に準じて測定を行う。各測定点のデータを

e

d

p

t

t

w

とする。

e

d

は,標準とする湿度

発生装置の示す水蒸気圧又は標準とする露点計の示す露点

t

d

から求めた水蒸気圧である。

e

sw

e

d

Y

軸に,

p (t

t

w

)

X

軸にとってプロットし,最小二乗法によって原点を通る回帰直線を

求め,直線の傾きから,

A

を求める。プロットは,

  (e

sw

e

d

) /p

  (t

t

w

)

について行ってもよ

い。

A

の不確かさは,最小二乗法計算の残差から推定する。このほかに,計測器の校正など系統

効果による測定値の不確かさを別途評価し,加算する。

6.1.4

電子式湿度計

  校正に当たっては,

JIS Z 8806

が示す電子式湿度計の取扱い方法及び注意事項に留

意する。

校正は,

10

40

℃間の

1

温度を定め(以下,設定基準温度という。

,相対湿度範囲は

0

98%rh

とし,

被校正湿度計の特性に応じ

3

ないし

5

点で行う。

a)

前処理

  被校正湿度計は,校正に先立ち次の前処理を行う。

被校正湿度計の校正(測定)範囲の最低湿度にて

30

分放置する。

b)

校正

  前処理後,低湿度から高湿度の順に必要な測定点での測定を実施する。

1

点の測定値は,次の

手順によって求める。

標準の示す湿度値及び被校正湿度計の測定値が十分に安定したことを確認する。

被校正湿度計にて所定の(例えば

10

分)間隔で

3

回測定する。

  3

回の測定値の平均値をもって,被校正湿度計の測定値とする。

c)

後処理

  測定終了後,

30

60

分の間

50

60%rh

の条件に置き,校正を終了する。

備考

露点−

40

℃以下の空気の設定基準温度における相対湿度は,

0%rh

とみなす。


13

B 7920 : 2000

6.1.5

熱伝導率式湿度計

  校正に当たっては,

JIS Z 8806

が示す熱伝導率式湿度計の取扱い方法及び注意

事項に留意する。校正の手順は,

6.1.4

の電子式湿度計の校正方法に準拠する。また,気圧の変動,不要な

雑ガスの混入,気流や振動の影響など周辺状況の監視と対応・防除に留意する。

6.1.6

毛髪湿度計

  校正に当たっては,

JIS Z 8806

が示す毛髪湿度計の取扱い方法及び注意事項に留意す

る。

a)

毛髪の癖直しに当たっては,毛髪を飽和状態の湿潤空気に約

1

時間放置し示度を合わせる。調整後

20

30

分放置し,示度の落ち着きを確認する。また,自記記録計の場合は段書きのないように調整した

後,校正を実施する。

b)

校正を行う場合には,温度

10

50

℃,湿度

10

95%rh

の範囲で,湿度は均等割りの

3

点以上で実施す

る。野外,工場内などの現場で実施する場合には,温度・湿度の変化の少ない百葉箱などの施設の中

に機器を設置し,標準とする湿度計との比較測定を行い,時系列的な測定を実施し校正を行う。自記

記録計は校正時に自記紙を用いる。また,恒湿槽に入れて比較校正を行う場合は,

70%rh

50%rh

30%rh

付近の各湿度で行う。

c)

指示値と標準との差の絶対値が

5%rh

以下の場合は,脱湿過程にあって指示が安定しているときを選

んで,標準とする湿度計と比較・校正する。この場合には,指示調整ねじを回して,標準とする湿度

計から求めた値に合わせる。このとき他の部分を動かすと倍率又は調整が狂うので,指示調整ねじ以

外に手を触れてはならない。

d)

指示値と標準との差の絶対値が

5%rh

を超える場合,改めて校正及び調整を行う。

6.2

性能試験方法

  湿度計に期待される計測能力は,測定範囲,時間的又は環境に対する安定性,入出

力の対応などに関する性能試験結果及び拡張不確かさによって示される。

性能試験項目は,短期安定性,ヒステリシス,反復再現性,長期安定性,応答性,温度依存性及び耐環

境性,耐久性とし,必要な項目について試験を実施する。

性能試験に当たっては,

5.1

に示す試験場所の環境,並びに

6.1

の被校正湿度計の校正に関する取扱い方

法及び注意事項に留意し,試験場所の整備と被試験湿度計の前処理など必要とする措置をする。

試験は,

10

40

℃の範囲内の温度を一点選定し(設定基準温度)

,ほぼ一定の条件下で実施する。

6.2.1

共通事項

a)

短期安定性

  校正に準ずる環境下で,機器を運転状況のままにしておいて,感湿素子を安定した状態

に置き,

比較的短時間に連続測定又は繰返し測定を行い,

時系列で得られる測定結果のばらつきから,

短期安定性を求める。

b)

ヒステリシス

  湿度を測定範囲の下限値

 (0

25%rh)

から上限値

 (90

98%rh)

の方向に変化させ,こ

の間何点かで校正を行い,続いて,上限値から下限値の方向に変化させ,ほぼ同一湿度値において校

正を行う。又は逆の順序で校正を行う。湿度を上げる過程と下げる過程において,同一校正点(校正

点間の内挿・外挿の操作を含む)で被試験湿度計の指示する湿度値の差の絶対値をヒステリシス差と

する。

c)

反復再現性

  日時を変えて,改めて当初の校正に準じる方法で校正を行う。当初の校正後,

2

から

3

回同様な試験を行う。

d)

長期安定性

  通常の校正間隔より短い一定期間ごとに,当初の校正に準じる方法で校正を実施する。

校正作業に先立って,測定感部の基本構成部品を除き,当初の校正以後経時変化が見られるものにつ

いて機能回復可能なものは修復又は更新し,機器の機能全体が定格条件内にあることを確認する。当

初の器差との差に基づき長期安定性を求める。その後も定期的に校正を行い,長期安定性を確認する


14

B 7920 : 2000

データとする。

e)

応答性

  被試験湿度計の応答性は,通常,温度を一定にして湿度をステップ状に変え,平衡に達する

応答経過の中で,ステップ変化の途中の設定特定点を経過するまでの時間で示し,これを応答時間と

呼称し,応答性の指標とする。センサの周辺条件にステップ状変化を正確に実現することは困難なの

で,次の三つの方法による。

所要の温度,湿度にて安定している試験槽に被試験湿度計の感湿部を入れ,その温度及び湿度値の

安定を確認後,感部を速やかに試験室に取り出して変化を測定する方法。

上述とは逆に,試験室から試験槽内に速やかに入れて変化を測定する方法。

試験槽から取り出し,別に用意した試験槽内に速やかに入れて変化を測定する方法。

湿度計の応答性試験は

10

40

℃の範囲内の温度変動の極めて少ない条件を選定し,湿度は

80

90%rh

内の一点を高湿度の,同様に

20

30%rh

内の一点を低湿度の始点とし,変化の終端の湿度を

50

60%rh

の間の一点として実施する場合と,逆に,前記の終端湿度を始点とし,高・低湿度両点

をそれぞれ終端湿度点とする場合の

2

通りとする。

感部の指示値の時間経過は,通常,単一の指数関数で示される場合が少ないので,湿度指示値が,

湿度の変化量の

63%

変化するまで,及び

90%

変化するまでに要した時間を測定し,

3

回の試行で得

られた応答時間の平均値で示す。

応答時間は,加湿過程と脱湿過程及び測定実施温度・湿度及び被検湿度計の周辺の気流条件(風

速など)に依存し,かつ,試験関係要因の変動の少ない条件下での実施を前提としているので,そ

の実施条件を付記する。

露点計の場合には,ステップ状変化を与えることとし,ステップ応答時間は,平衡状態に達する

までの時間(以下,平衡達成時間という。

)とする。

f)

温度依存性

  設定基準温度で校正を行った結果を基準とし,設定基準温度+

10

℃及び設定基準温度−

10

℃の温度において校正を行い,

場合によって内挿などを行って同一の湿度値における器差を比較し,

温度依存性を求める。必要に応じ,さらに広い温度範囲で測定を行う。

g)

耐環境性及び耐久性

  湿度計は,気流,放射熱,振動,汚染物質,熱,高・低の温度サイクル,溶剤,

気体の種類など環境に対し,防除対策を必要とするもの,耐性の強いものなどの特徴があるので,使

用目的によって性能維持管理に必要とする試験を行う。

h)

拡張不確かさ

  各試験項目で得られた標準不確かさを合成し,拡張不確かさ

  (k

2)

を求める。器差

と,各性能試験評価項目について,それぞれの試験で得られたデータによって,実験標準偏差を求め,

それを標準不確かさとする。ただし,応答性及び温度依存性は,拡張不確かさの評価項目に含めなく

てもよい。

備考

計測器の総合的な性能を表す指標として,従来は精度が一般的に用いられているが,計測にお

ける不確かさの表現のガイド

 (GUM)

に定義されている拡張不確かさを用いることとした。

6.2.2

光学式露点計

6.2.1

に準拠して行う。

6.2.3

通風乾湿計

6.2.1

に準拠して行う。

6.2.4

電子式湿度計

  次の試験に先立ち,

6.1.4a

に従って前処理を行う。また,次の項目の試験におい

て,当該湿度計の型式の性能を決める試験では

3

台以上の平均値を用いる。

a)

短期安定性

6.2.1a

に準拠して行う。

6.1.4a

に準じて前処理を行った後,最低湿度での測定を行い,

その後加湿方向に向けて

3

から

5

点の湿度での測定を行う。各点での測定は,湿度発生装置の設定値

を変更後

30

分後に行う。また,試験の上限湿度は

98%rh

とする。試験終了後,

6.1.4c)

に準じて後処理


15

B 7920 : 2000

を行う。

b)

ヒステリシス

6.2.1b)

に準拠して行う。

6.2.4a)

と同じ手順でまず加湿方向での測定を行い,次に継続

して同様に除湿方向での測定を行う。試験終了後の処置は

6.2.4a)

と同じとする。

c)

反復再現性

6.2.1c)

に準拠して行う。各湿度での測定は,

6.2.4a)

と同じ手順で加湿方向にて行う。試

験終了後の処置も同じとする。

d)

長期安定性

6.2.1d)

に準拠して行う。各湿度での測定は,

6.2.4a)

と同じ手順で加湿方向にて行う。試

験終了後の処置も同じとする。

e)

応答性

6.2.1e)

に準拠して行う。温度は設定基準温度とする。また,

90%

変化するまでに要した時間

を応答時間とする。

f)

温度依存性

6.2.1f)

に準拠して行う。各試験温度は,試験時間中±

1

℃以内で安定していることとする。

各温度での測定は,

6.2.4a)

と同じ手順で加湿方向で行う。試験中及び試験終了後に,試験槽の設定温

度を下げる場合は,結露を生じないようあらかじめ相対湿度を下げるなどの措置をとる。

g)

耐環境性及び耐久性

  測定雰囲気中に存在する湿度センサにとって有害な物質の影響については,対

応する雰囲気に湿度センサをさらす前後に校正及び短期安定性の試験を行い,評価する。

6.2.5

熱伝導率式湿度計

6.2.1

に準拠して行う。

6.2.6

毛髪湿度計

6.2.1

に準拠して行う。

7.

試験結果の表示

7.1

校正結果の表示

  湿度計の校正結果は,校正証明書などに記載される。湿度計の校正結果の表示は,

次の項目を含む。

a)

標準とする湿度計又は湿度発生装置の湿度値,若しくは湿度測定点の呼称値

b)

被校正湿度計の指示値又は器差

  指示値を表示する場合は,

7.1a)

では標準の湿度値を記載する。器差

は,被校正湿度計の指示値から標準の湿度値を引いた値である。

c)

校正値の不確かさ

  不確かさは,拡張不確かさ又は拡張不確かさをその量の値で割った相対拡張不確

かさで表し,用いた包含係数の値を明示する。通常は,包含係数

k

2

を用いる。

d)

校正条件

  試験槽の温度及び圧力,室内の環境条件。

e)

その他

JIS Z 9325

が定める校正証明書が示す事項のうち,必要とする該当事項。

7.2

性能の表示

  性能試験の結果の取扱いは,湿度計単体の場合とロット製品の同一種,型式の湿度計

の場合で異なる。前者の場合は,個々の湿度計の器差を示す校正証明書とは別に,個別性能を示す該当事

項を試験報告書などに表示する。後者の場合は,同一型式の湿度計の性能試験を受けた数台に基づき,平

均などによって代表値を求める操作を行い,その結果は試験報告書,又はカタログなどに表示される。

7.2.1

性能試験結果の表示

  試験報告書などには,次の項目を表示する。感湿部と表示部は,一体として,

又は分離して表示する。

a)

測定対象範囲

  湿度計の仕様に基づく使用可能な温度・湿度範囲

b)

試験結果

  性能試験を行った項目について記載する。

c)

試験条件

  性能試験方法及び試験に用いた発生装置の試験槽の温度,圧力など,及び室内の環境条件

d)

その他

JIS Z 9325

が定める試験報告書が定める事項のうち,必要とする該当事項

7.2.2

性能試験結果の表示方法

a)

短期安定性

  測定結果のばらつきを実験標準偏差で示す。

b)

ヒステリシス

  測定を行った湿度範囲及び入力換算ヒステリシス差と,

これを示す湿度指示値を示す。


16

B 7920 : 2000

c)

反復再現性

  器差のばらつきを実験標準偏差で示す。

d)

長期安定性

  期間を明示し,その期間の器差のばらつきを実験標準偏差で示す。

e)

応答性

63%

及び

90%

ステップ応答時間又は平衡達成時間を秒又は分を単位として示す。

f)

温度依存性

  温度−湿度特性を図,表,数式又は温度係数で示す。

g)

耐環境性・耐久性

  拡張不確かさなどの性能に対する影響を示す。

h)

拡張不確かさ

  拡張不確かさ

  (k

2)

を用いられた単位で,又は相対拡張不確かさで示し,応答性及

び温度依存性の項目を含まない場合は,その旨を表示する。

関連規格

ISO 4677-1, Atmospheres for conditioning and testing

Determination of relative humidity

Part 1

Aspirated psychrometer method

JIS C 0010

  環境試験方法−電気・電子−通則

備考

IEC 68-1

 : 1988, Environmental testing, Part 1

General and guidance

が,この規格と一致し

ている。

JIS B 7920

(湿度計−試験方法)改正原案作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

小  林  壽太郎

元気象研究所

小此鬼  正  規

通商産業省機械情報産業局

八  田      勲

工業技術院標準部

高  橋  千  晴

工業技術院計量研究所

北  野      寛

工業技術院計量研究所

松  村  哲  郎

気象庁観測部

金  子  文  隆

湘南工科大学

稲  松  照  子

社団法人日本計量協会

加  納  享  一

技術アドバイザー

山  村  修  蔵

財団法人日本規格協会

倉  山  千  春

建設省建築研究所

原  薗  芳  信

農業環境技術研究所

本  多      勝

社団法人日本冷凍空調工業会

田  中  良  行

社団法人日本計量士会

佐  藤  昭  次

日本試験機工業会

木  下  博  己

株式会社第一科学

中  浜  寛  和

タバイエスペック株式会社

後  藤  英  夫

株式会社テストー

徳  植      弘

株式会社大田計器製作所

山  中  一  男

株式会社佐藤計量器製作所

山  内  一  夫

神栄株式会社

木  村  哲  也

スガ試験機株式会社

指  田  孝  男

株式会社チノー

古  市  昭  夫

東京光電子工業株式会社

岩  田  征  一

リコーエレメックス株式会社

(事務局)

市  川  敏  夫

社団法人日本計量機器工業連合会

那  須  康  宏

社団法人日本計量機器工業連合会

備考

  ○印の委員は小委員会メンバーを兼ねる。