溫濕度試驗設備校準(zhǔn)技術詳解
作者(zhě):
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來源:
www.tuyatang.com
發布(bù)日期: 2019.11.30
引言
目前,隨著對產品適應各種環境條件的要求愈來愈高,產品環境試驗的工作量劇增,環境試驗設備越來越多,其中以溫濕度場試驗設備為(wéi)常見。我國還沒有針對溫(wēn)濕度(dù)場試驗設備專門的校準方法。本(běn)文針對日常校準問題,介紹了校準裝置的(de)組成、校準項目、方法,數據處理(lǐ)和不(bú)確定度的評定,方便了工作需要。
1、計量特性和測量方法
本次研究的溫濕度場環境試驗設備,它主要分為:
恒溫恒濕試驗箱、高低溫試驗箱、冷熱衝擊(jī)試驗箱、高溫烤箱和真空幹燥箱。
恒溫恒濕試(shì)驗箱、高低溫試驗箱(xiāng)能模擬各種溫濕(shī)度環境(jìng),適用(yòng)於檢測(cè)產品(pǐn)在各種惡劣環境下的可靠性及(jí)穩定性能等參數。利用送風機強力送(sòng)風循環,避免任何死角,使測試區內溫濕度分布均勻。
冷熱衝擊試驗箱利用蓄冷、熱儲存(cún)槽,依工作需要放入實(shí)驗艙,達(dá)到快速衝擊效(xiào)果。高溫箱的溫度可在常溫~250℃以內任意調節,供幹燥烘焙、滅菌(jun1)用(yòng)。真空幹燥箱使元器件的存儲、加熱、試驗和幹燥都在沒有氧氣或者充滿惰性氣體環境裏進行,從而保證元(yuán)器件不會(huì)氧化。
根據實驗要求,判斷溫濕度場試驗設備合格的主要技術指標為溫濕度偏差波動度、均勻度。在(zài)設備(bèi)穩定的狀態下,溫濕度偏差是(shì)指設備顯示(shì)溫濕(shī)度.的平均值與工作空間點實測溫濕度(dù)平(píng)均值的差值(zhí)。均勻(yún)度是指在30min內每次(cì)測試中實(shí)測值與值之差(chà)的算術平均值。波動度是(shì)指點在30min內實測值與值之差(chà)的一半。
溫度測量(liàng)可(kě)以用直讀式溫度計或溫(wēn)度傳感器配合顯(xiǎn)示儀表來完成。在(zài)溫濕度場試驗設備的測量.中,直讀式溫度計因讀數不(bú)方便(biàn)而不(bú)被采用。根據(jù)國家標準,測量溫度的傳感器有(yǒu)接觸式和非接觸式的兩類,目前以接觸式為主,如(rú)熱電偶、熱電阻等。根據熱電(diàn)偶測量原理可知,熱電偶回路中熱電勢的大小不(bú)僅與測量端(duān)溫度有關,而且與參考端溫度有關,因此必須使參考端溫度恒定,實際測量中很(hěn)難(nán)做(zuò)到。因(yīn)此常選用熱電阻為溫度傳感器。熱電阻四線製接法可以消除引線誤(wù)差。
濕度(dù)測量主要有利用物質(zhì)幾何尺寸變化的測濕法、幹濕球法和冷凝(níng)露點法等。在溫濕度場(chǎng)試驗設備的測量中,幹濕球法因其無需另加設備, 費用低操作簡便、穩定性好而被廣泛采用。它通過測量幹球和濕(shī)球之間的溫差,查GB6999- 1986得出濕度值。
因此,在溫(wēn)濕度場試驗設備測量中,溫度測量我們(men)選用的是LRYB-0232多路高精度溫濕度巡測記錄儀配合四線製A級RTD鉑電阻( Pt100) ;濕(shī)度標準采用120號氣(qì)象紗布包裹Pt100鉑電阻傳感器。
2、校準項目和方法
2.1 校準項目(mù)
1)溫度的校準項目有:溫度偏(piān)差、溫度均勻(yún)度和溫度波動度(dù)。
2)濕度的校準項目(mù)有:濕度偏差、濕度均勻度和濕度波動度。
2.2 校準方法
溫(wēn)濕度場試驗設備的校準一般在空載條件 下進行校準。校準溫、濕度點一般應選擇設備(bèi)使用(yòng)範圍的上限、下限及中間點。在實際工作中(zhōng),通常根據客戶需求選擇實(shí)際常用的(de)溫、濕度點。幹濕球法在90%RH以上的高濕情況下具(jù)有良好的準確性和穩(wěn)定性,建議濕度點選在90%RH以上。
為了準確測量整個溫濕度場試驗設備溫濕度的分布情況,溫度校準點應至少選擇9個,位置應選在設備工作室(shì)內的三個(gè)校準(zhǔn)麵上,簡稱上、中、下三層,中層為通過工作室(shì)幾何的、平行於底麵的(de)校準工作麵,校準點與工(gōng)作(zuò)室內壁的距離為各邊長的1/10。濕度校準點(diǎn)至少3個。溫度測試點(diǎn)用A、B、C等字母表示,濕度測試點(diǎn)用甲、乙丙表示,分布(bù)如圖1。
溫、濕度標準的軸心線應平行,且距離(lí)應(yīng)不小.於濕球傳感(gǎn)器總直(zhí)徑(包(bāo)括(kuò)濕球紗布套的厚度在內)的三倍。紗布應充分濕潤,選用帶蓋水杯盛(shèng)滿蒸餾(liú)水,水杯中(zhōng)水麵到(dào)濕球底部的距離約為30mm。
2.3校準步驟
按圖1位置放置溫、濕度傳感器,將傳感器的另一端(四線(xiàn)製接插頭)接在數(shù)字顯示儀表(biǎo)(溫濕度巡檢儀LRYB-0232).上,按說明書(shū)對儀表做相應設置。將(jiāng)溫濕度場設備的溫度(dù)、濕(shī)度(dù)控製器設定在(zài)要求的標稱溫濕度點(diǎn)_上,使設備正常工(gōng)作。當設備顯示的溫、濕度達到設定點並穩定一段時間(通常少半小時)後開始記錄數據,每隔2min記錄一次,30min內共記錄15組。改變設定點溫(wēn)、濕度,記錄下一組,數據(jù)。校準結(jié)束後取出傳感(gǎn)器。
3、數據處理及不確定度評定
3.1 數據處理
根(gēn)據記錄的溫、濕度值(相對濕度的數值可根據記錄的幹濕球溫度差,查(chá)表GB6999- 1986得出)
計算出溫濕度場設備的主要技術指標,公式如下(xià):
1)溫度偏差
式中, △td為溫度偏差,℃;t0為點n次測量的平均值,℃;td為設備顯示溫度的平均值,℃。
2)溫度均勻度
溫濕度場設備在穩定狀態下,在30分鍾內(nèi)每次測試中實測溫度值與值之差的算術平均值(zhí)。
式中,△tu。為溫度均勻度,℃;n為(wéi)測量次數;timax為各校(xiào)準點(diǎn)在第i次測得的溫度,℃;timim為各校(xiào)準點在第(dì)i次測得的溫度,℃。
3)溫度波(bō)動度
溫濕度場設備在穩定狀態下,點(diǎn)溫度在30分鍾內實測溫度與差值的一半,冠以“±”號(hào)
式中△tf為溫度波動度,℃;tomax 為點n次測量中(zhōng)的溫度,℃;tomin點n次測量中的(de)溫度,℃。
相對濕度的偏差、均勻度、波動度的計算方法參照溫度
3.2不確定度評定
以量程為溫度10 ~ 60℃ ,相對濕度20 ~ 100%RH,分辨力為0.1℃的溫濕度箱為例做測(cè)量不確定度評定結果見表1、表2。
表1 溫(wēn)度測量誤差(chà)的不確定度分量
4、結束語
通過(guò)反複實踐,從(cóng)這套校準裝置的組成,校準項目、方法,到數據處理,不確定度(dù)的(de)評(píng)定(dìng),完全滿足(zú)對溫濕度場試驗設備的溯源要求,可以(yǐ)成功指導溫濕度場試驗設(shè)備的校準工作