高低溫試驗測量審核方法
作者:
salmon範
編輯:
草莓视频网站(kǎi)儀器
來源:
www.tuyatang.com
發布日期: 2020.02.25
某(mǒu)測量審核機構的高(gāo)低溫能力(lì)驗證的參考標準為GB/T 2423.1-2008《電(diàn)工電子產品環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗A:低溫》和GB/T 2423.2-2008《電工電子產品環境(jìng)試驗 第2部分:試驗方法 試驗B:高溫》。線路連接樣品圖見圖(tú)1~2。
測量時接通電路(lù),開(kāi)啟試驗箱,從常溫開始降溫(低(dī)溫(wēn)能力驗證)或升溫(高溫(wēn)能力驗證),觀察指示燈(dēng)狀態至指示燈熄滅,記錄指示燈熄(xī)滅瞬間樣品的(de)動作溫(wēn)度。能力驗證(zhèng)測量方法選(xuǎn)擇不當可能造成截然相反的結果,而結果獲取過程(chéng)中的人機料法環測各方麵把控不嚴格等(děng)對結果(guǒ)的準確度影響也較大(dà)。本文以2011年至今6次低溫(或高溫)能力驗證的滿意結果為(wéi)經驗,闡述能力驗證測量(liàng)審核方法。
2.1 人員影響因素
規範人員(yuán)操作是(shì)保證(zhèng)測量結果準確性的必要環節。不(bú)能正確操作試驗設備,不掌握測試標準(zhǔn)中的程序方法,讀數時的時間延遲等(děng)都是造成結果不精確的(de)原因。因此,能力驗證時人員(yuán)選擇方(fāng)麵應注意(yì):
測量人員應充分(fèn)理解GB/T 2423.1-2008和GB/T 2423.2-2008標準條款(kuǎn),並熟練操作試驗設備;
測量人員動手操作能力強,測(cè)量線路連接準確,溫感探頭避免觸碰到(dào)實物;
測量人員(yuán)應加強操作(zuò)熟練度,避免讀數的時延影響測量準確度;
測量人員(yuán)應加強不確定度計算評定能力,後將測量結果進行不確定度評(píng)估,形成完整的測量審(shěn)核結果(guǒ)範圍。
2.2 試驗箱影響因素
本文參與能力驗證活動的設備為高低溫交變濕熱(rè)試驗箱。依據JJF 1101-2003《環境試驗(yàn)設備溫度、濕度校準規(guī)範》和GB/T 5170.5-2008《電工電子產品環境(jìng)試驗設備檢驗方法 濕熱試驗設備》校準並在有效期內。某有效期內試驗(yàn)箱的溫度及(jí)風速校準結果見表(biǎo)1。
在進行高低溫能力驗證測量(liàng)的過程中,試驗箱的選取從試驗箱體積、實測風速、校準溫度點及溫度偏差四個方麵考慮。選取原則和原(yuán)因分析見(jiàn)表2。
2.3
測量(liàng)環境的影響
高低溫能力驗證試驗是在(zài)試驗箱內部進行的測試,當樣品或感溫探頭放置在試驗箱(xiāng)內部,電源線或探頭連接(jiē)線(xiàn)通過試驗箱的測試孔連接至試驗箱外部,測試孔由保溫棉或(huò)保溫塞封堵(dǔ)之後,測量環境對試驗箱內部的影響(xiǎng)較小,可以忽略不計。
2.4 測(cè)量位置的影響
在2.2的論述中,試驗箱(xiāng)內部的溫度場(chǎng)穩定性,溫度均勻度和溫度梯隊均對測量(liàng)結(jié)果有效大(dà)的影響。因此,感溫探頭在(zài)試驗箱(xiāng)內(nèi)部放(fàng)置位置的選擇變尤為重要。
由於後讀取的測量結果是試驗箱降溫(或升溫(wēn))的(de)動態過程溫度,試驗箱(xiāng)內部(bù)的溫(wēn)度(dù)梯(tī)度對能力驗證結果(guǒ)產生較大(dà)影(yǐng)響。冷氣(或熱氣)通過出風口進入箱體,再由(yóu)回風(fēng)口排出,在變溫過程中,箱體內部因冷(lěng)氣(或熱氣)的傳遞流動會形成一定的溫度梯度。因此,如(rú)果感溫探頭和讀取溫度示值的傳感器不在試驗箱體同一(yī)位置,造成所感受到的溫度有差別,那麽(me)結果就有可(kě)能不準確而導致此(cǐ)次能力驗證結果不滿意。
目前環境試(shì)驗箱自帶的溫度傳感器(qì)基本上位於風口或回風口位置,類型多為鉑電阻。試驗箱(xiāng)內部(bù)風場的循環方式有上出下回,上(shàng)下出中部回等多種形式。但無論哪種形式,選擇避開出回風口的(de)試(shì)驗(yàn)箱中部(bù)位置是合適的選擇。鑒於試驗箱(xiāng)自帶的溫度傳感器不在(zài)試驗箱中部,與(yǔ)探溫測頭相距較遠,存在一(yī)定的溫度差異,因此選擇外接的溫度巡檢儀並將溫度巡檢儀的溫度傳感器與探溫測頭放置在一起(qǐ)進行溫度測量,結果準確性將有進一步提高。
為驗證上述(shù)結論,在某年的(de)能力驗(yàn)證測量過程中做了對比試驗。試驗箱(xiāng)溫度傳感器在試驗箱回風口(kǒu),感溫探頭與三個巡檢儀傳感器均放置(zhì)在試驗箱體位置,在巡檢儀溫度傳感器偏差和試驗箱自帶溫(wēn)度傳感器偏差均小於1 ℃,擴展不確定度(dù)均為(wéi)0.4 ℃(k=2)的情況下,進行(háng)三次測量。測量結果見表3。
由測量比對結果可知,感溫探頭附近傳感器讀數比試驗箱回風口傳感器讀(dú)數更接近感溫探頭指定值。而且試驗時使用多點測(cè)量的平均值將更能準確的模擬感溫探頭所在位置的溫度(dù)場,使結果更加精確。
2.5 測量方法的影(yǐng)響
針對高低溫能力驗證,根據多年實踐經驗,試驗箱溫度變化率大(dà)小及樣品或感溫(wēn)探頭在試驗箱的放置位置將對測量結果(guǒ)產生直(zhí)接影響,甚至會有因選擇不當而造(zào)成結果不滿意的(de)情況。
在測量過程中,試(shì)驗箱內的溫度在持續變化,溫場效(xiào)果和溫度(dù)梯度會對樣品動作溫度值的讀取產生較(jiào)大影響,可能造成試驗(yàn)箱內的溫度與實際動作(zuò)溫度不完全一致,溫(wēn)變率(lǜ)越大,這(zhè)種不一致性會更高。而較小溫度變化率(lǜ)具有降低試驗箱循環(huán)風速,使試驗箱內部溫場更穩定、減(jiǎn)小溫度梯度的(de)特點,因此更適合在高(gāo)低溫能力驗證測量中選取。
高低(dī)溫能力驗證的參考標(biāo)準為GB/T 2423.1-2008和GB/T 2423.2-2008,標準規定的溫度變化率為不超過1℃/min。文(wén)獻[3]中也明確指出多個實驗室能力驗證結果不(bú)滿意的(de)很(hěn)大原因是溫度變化率超過了規定要求值。
在(zài)溫變率選(xuǎn)擇低於1 ℃/min時,是否風速越低(dī)對測量結果的精確度越有幫助。為論證更小的溫變率有利於提高測量精度,在某年的低溫能力驗證(zhèng)中(zhōng)做了對比測量。測量結果見表(biǎo)4。
由測量比對結果可知,當溫(wēn)變率低於1 ℃/min時,測量結果均為滿意,但(dàn)當溫度變化率在0.2 ℃/min~0.5 ℃/min時,溫度傳感器讀取示值更接近感溫(wēn)探頭指定值,測量精度更高。
基於以上結論,在實際的高低溫能力驗證中,應嚴格(gé)按照參考(kǎo)標準中的要求,試驗箱溫變率盡量(liàng)選擇在0.2 ℃/min~0.5 ℃/min範圍(wéi)內,可獲得更精確的測量結果。在實際操作中,為避免0.2 ℃/min~0.5 ℃/min的溫變率造成升降溫時(shí)間過長,可在開(kāi)始前(qián)先用較大的溫變率對樣品溫度進行盲測,確定指示燈(dēng)變(biàn)化(huà)範圍之後,可在較小的溫度範圍內用0.2
℃/min~0.5 ℃/min的溫變率進(jìn)行精(jīng)確測量。
2.6 其他因素的影響
除(chú)2.1-2.5中論(lùn)述的人員、設備、環境、溫變率和位置選擇等因(yīn)素的影響之外,溫度巡檢儀(yí)與傳感器之間的連接、樣品供電的穩定性、溫度巡檢儀所帶傳感器在指定值範圍內的溫度偏差等(děng),均會對測量結果有影響,但總體來分析(xī),這些因素都不是對結果造成質的改變的主要因素,測量過程中稍加注意(yì)即(jí)可。