高低溫試驗測量(liàng)審核(hé)方法
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來源:
www.tuyatang.com
發布(bù)日期: 2020.02.25
某測量審核機構(gòu)的高低溫(wēn)能力驗(yàn)證的參考標準為GB/T 2423.1-2008《電工電(diàn)子產品環境試驗 第2部分:試(shì)驗方法(fǎ) 試驗A:低溫》和GB/T 2423.2-2008《電工電子產品環境試(shì)驗 第2部分:試驗方法 試驗B:高溫》。線路連接(jiē)樣品圖見(jiàn)圖1~2。
測量時接(jiē)通電路,開(kāi)啟試驗箱,從常溫開始降溫(低溫能力驗證)或升溫(高溫能力驗證),觀察指示燈狀態至指示燈熄(xī)滅,記錄指示燈熄滅瞬間樣品的動作溫(wēn)度。能力驗證測量方(fāng)法選擇不當可能造成截然相(xiàng)反的結果,而結果獲(huò)取過程中的人機料法環測各方麵把(bǎ)控不嚴格等對結果的準(zhǔn)確度(dù)影響也較大。本文以2011年至今(jīn)6次(cì)低溫(或高溫)能力驗證的滿意結果為經驗,闡述能力驗證測量審核方法。
2.1 人員影響因素
規範人員操作是保證測量結果準確性的必要環節。不(bú)能正確操作試驗(yàn)設備(bèi),不掌握測試標準中(zhōng)的程序(xù)方法,讀數時的時間延遲等都是造成結果不精確(què)的原因。因此,能力驗(yàn)證時人員選擇方麵應注意:
測量人員應充分理解GB/T 2423.1-2008和GB/T 2423.2-2008標準條款,並熟練操作試(shì)驗設備(bèi);
測量人員動手操作能力強,測量線路連接(jiē)準確,溫感探頭避免觸(chù)碰到實物;
測量人員應加強操作熟練度,避免讀數的時延影響測量準確度;
測量人員應加強不確定度計算評定能(néng)力(lì),後將測量結(jié)果進(jìn)行不確定度評估,形成完整的測量審核結果(guǒ)範圍。
2.2 試驗箱影(yǐng)響因素(sù)
本文參(cān)與能(néng)力驗證活動的(de)設備為高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱。依據JJF 1101-2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規範》和GB/T 5170.5-2008《電工電子產品環境試驗設備檢驗方法 濕熱(rè)試驗設備》校準並在有效期內。某有效(xiào)期內(nèi)試驗箱的溫度及風速校準結果見表1。
在進行高低溫(wēn)能力驗證測量的過程中(zhōng),試驗箱的選取從試驗箱體積、實測風速、校準溫度(dù)點及溫度偏(piān)差四個方麵考慮。選取原則和原因分析見表2。
2.3
測量環境的(de)影響(xiǎng)
高低溫能力驗(yàn)證試驗是在試驗箱內部進行的(de)測試,當樣品或感溫探頭(tóu)放置在試驗箱內部,電源線或探頭連接線通(tōng)過試驗箱的(de)測試孔(kǒng)連接至試驗箱外部(bù),測試孔由保溫棉(mián)或(huò)保溫塞封堵之後,測量環境(jìng)對試驗箱內部的影響較小,可以忽略不(bú)計。
2.4 測量位(wèi)置的影響
在2.2的論述中,試驗箱內部的溫度(dù)場穩定性,溫度均勻度和溫度梯隊均對測量結(jié)果有效大的影響。因此,感溫探頭在(zài)試驗箱內部放置(zhì)位置的選擇變尤(yóu)為重要。
由於後讀取的測量結果是試驗箱降溫(或升溫)的動態過程溫度,試驗箱內部的溫(wēn)度梯度對能(néng)力驗證結果(guǒ)產生較大(dà)影響。冷氣(或熱氣)通過出風口進入箱體,再(zài)由回風口排出,在(zài)變溫過程中,箱體內部因冷氣(qì)(或熱氣)的傳遞流動會(huì)形成(chéng)一定的溫度梯(tī)度。因此,如果(guǒ)感溫探頭和(hé)讀(dú)取溫(wēn)度(dù)示值的傳感器不在試驗箱體(tǐ)同一位置,造成所感受到的溫度有差別,那麽結果就有可(kě)能不準確而導致此次能力驗證結果不(bú)滿意(yì)。
目前環境試驗(yàn)箱(xiāng)自帶的溫度傳感器基本上位於風口或回風口位置,類型多為鉑電阻。試驗(yàn)箱內部風場的循環方式(shì)有上出下回,上(shàng)下出中部回等多種形式。但無論哪種形(xíng)式,選擇避開出回風口(kǒu)的試驗箱中部位置是合適的選擇。鑒於(yú)試驗箱自帶的(de)溫(wēn)度傳感器不在試驗箱中部,與探溫測頭相距(jù)較遠,存在一定的溫度差(chà)異,因此選(xuǎn)擇外接的溫度巡檢儀並將溫度(dù)巡檢儀的溫度傳感(gǎn)器與探溫(wēn)測(cè)頭放置在一起(qǐ)進行溫度測(cè)量,結果準確性將有進一步提高。
為驗證上述(shù)結論,在某年的能力驗(yàn)證(zhèng)測量過程中做了對比試(shì)驗。試驗(yàn)箱溫度傳感器在試驗箱回風口,感溫探頭與三個巡檢儀傳感器均放置在試驗箱體位置,在巡檢儀溫度傳感器偏差(chà)和試驗箱自帶溫度傳感器偏差均小於1 ℃,擴展不確定(dìng)度均為0.4 ℃(k=2)的情況下,進行三次測量。測(cè)量結果見表3。
由測量比對結果(guǒ)可(kě)知(zhī),感溫探頭附(fù)近傳感器讀數比試驗箱回風口傳感器讀數更(gèng)接近感溫探頭指(zhǐ)定值。而且(qiě)試驗時使(shǐ)用多點測量的平均值將更能準確的模擬感溫探頭所在位置的溫度場,使結果更加精確(què)。
2.5 測量(liàng)方法的(de)影(yǐng)響
針對高低溫能力驗證,根據多年實踐經驗,試驗箱(xiāng)溫度變化率大小及(jí)樣品(pǐn)或感溫探頭在試驗箱的放置位置將對測量結果產(chǎn)生直接影響,甚至(zhì)會有因選擇不當而造成結果不滿意的情況。
在測量(liàng)過程中,試驗箱內的溫度(dù)在持續變化,溫場效果和溫(wēn)度梯度會對樣品動作溫度(dù)值的讀取產(chǎn)生較大影響,可能造成(chéng)試(shì)驗箱內的(de)溫度與實際動作溫度不完全一致,溫變率越大,這種不一致(zhì)性會(huì)更高。而較小溫度變化率具有降低試驗箱循環風速,使試驗箱內部溫場更穩定、減小(xiǎo)溫度梯度(dù)的特點,因此更適(shì)合在高低溫能力驗證測量中選取(qǔ)。
高低溫(wēn)能力驗證的參考標準為GB/T 2423.1-2008和GB/T 2423.2-2008,標(biāo)準規(guī)定的溫度(dù)變化率為不超過1℃/min。文獻(xiàn)[3]中也明(míng)確指(zhǐ)出多(duō)個實驗室(shì)能力驗證結果不滿意的很大原(yuán)因是溫度變化率(lǜ)超過了規定要求值。
在溫變率選擇低於1 ℃/min時,是否(fǒu)風(fēng)速越低對測量結果的精確度(dù)越有幫(bāng)助。為(wéi)論證更(gèng)小的溫變率有利於提高測(cè)量精度,在某年的低溫能力驗證中做了對比測量。測量結果見表4。
由測量比對結果可知(zhī),當溫(wēn)變率低於1 ℃/min時,測(cè)量(liàng)結果均為滿意,但當溫(wēn)度變化率在0.2 ℃/min~0.5 ℃/min時,溫度傳感器讀取示(shì)值更(gèng)接近感溫(wēn)探頭指定值,測量精(jīng)度更高(gāo)。
基於以上(shàng)結(jié)論,在實際的高低溫能力驗證中,應(yīng)嚴(yán)格按(àn)照參考(kǎo)標準中的要求,試驗箱溫變率盡(jìn)量選擇在0.2 ℃/min~0.5 ℃/min範圍內,可獲(huò)得更精確的測量結果。在(zài)實(shí)際操作中,為避免0.2 ℃/min~0.5 ℃/min的(de)溫變率(lǜ)造(zào)成升降溫時間過長,可在開始前先用較大的溫變率(lǜ)對(duì)樣品溫度進行盲測,確(què)定指示燈變化範圍之後,可在較小的溫(wēn)度範圍內用0.2
℃/min~0.5 ℃/min的溫變率進行(háng)精確測量(liàng)。
2.6 其他因素的影響
除(chú)2.1-2.5中論述的人員、設備、環境、溫變率和位置選擇等因素的影響之外,溫度巡檢儀與傳感器之間的連接、樣品供電的穩定性、溫度巡檢儀所帶(dài)傳感(gǎn)器在指定值範(fàn)圍(wéi)內的(de)溫(wēn)度偏差等,均會對測(cè)量結果有影響(xiǎng),但總體來分析,這些因素都不是對結果造(zào)成質的改變的主要因(yīn)素,測量過程中稍加注意即可。