溫(wēn)濕度試驗設備校準技術詳解
作者:
salmon範
編輯:
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來源:
www.tuyatang.com
發布(bù)日期: 2019.11.30
引言(yán)
目前,隨著對產品適應(yīng)各種環境條件的要求愈來愈高(gāo),產(chǎn)品環境試驗(yàn)的工作量劇增,環(huán)境試驗設備(bèi)越來越(yuè)多,其中以(yǐ)溫(wēn)濕(shī)度場試驗設備(bèi)為常見。我國還沒有針對溫濕度場試驗設備專門的校準方法。本文針(zhēn)對日常校準問題,介(jiè)紹了校準裝置的(de)組成、校(xiào)準(zhǔn)項目、方(fāng)法,數據處理和不確定度的評定,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(zhēn)空幹燥箱。
恒溫恒濕試驗箱、高低溫試驗(yàn)箱能模擬各種溫(wēn)濕度環境,適用於檢(jiǎn)測產品在(zài)各種惡劣環(huán)境下的可靠性及穩定性能等參數。利用送風機強力送風循環,避免任何死角(jiǎo),使測試區內溫濕度分布均勻。
冷熱衝擊試驗箱利用蓄(xù)冷(lěng)、熱(rè)儲存槽,依工(gōng)作需要放入實驗艙,達到快速衝擊效果(guǒ)。高溫箱的溫度可在常溫~250℃以內任意調節,供幹燥烘焙、滅菌用(yòng)。真空幹燥箱使元(yuán)器件的存儲、加熱、試驗和幹燥都在沒(méi)有氧氣或者充滿惰性氣體環境裏進行,從而保證元器件不會(huì)氧化。
根據(jù)實驗要求,判斷溫濕度場試驗設備合格的主要技術指標為(wéi)溫濕度偏差波動度、均勻度。在設備穩定的狀(zhuàng)態下,溫濕度偏差是指設備顯示溫濕度.的平均值(zhí)與工作空間點實測溫濕(shī)度平均值的差值。均勻度是指(zhǐ)在30min內每次測試中實測值與值之差的算(suàn)術平均(jun1)值。波動度(dù)是指點在30min內實測值(zhí)與值之差的一半。
溫度測量可(kě)以用直讀式溫度計或溫度(dù)傳感器配合顯示儀(yí)表來完成。在溫濕度場(chǎng)試驗設備的測量.中,直讀(dú)式溫度(dù)計因讀數不(bú)方便而不被采用。根據國家標準,測量溫度的傳感器(qì)有接觸式和非接(jiē)觸式的(de)兩類,目前以接觸式為主,如(rú)熱電偶、熱電阻等。根據熱電偶測量原理可知,熱電偶回路中熱電勢的大小不僅與測量端溫(wēn)度有關,而且與參(cān)考端(duān)溫度有關,因此必須(xū)使參考端溫度恒定,實際測量中很難做到。因此常選(xuǎn)用熱電(diàn)阻為溫(wēn)度傳感器。熱電(diàn)阻四線製接(jiē)法可以消除引線(xiàn)誤差。
濕度測量主(zhǔ)要有利(lì)用物質幾何尺寸變化的測濕法、幹濕球法和冷凝露點法等。在溫濕度場試驗設備的測量中,幹濕球法因其無需另加設備, 費用低操(cāo)作簡便、穩定性好而被廣泛采用(yòng)。它通過測(cè)量幹球和(hé)濕球之間的溫差(chà),查GB6999- 1986得出濕度值。
因此,在溫濕(shī)度場試驗(yàn)設備測(cè)量中,溫度測量我們選用的是LRYB-0232多(duō)路高精度溫濕度巡(xún)測記錄儀配合四線製A級RTD鉑電阻( Pt100) ;濕度標準采(cǎi)用120號氣象紗布包裹Pt100鉑電阻傳感器。
2、校準項目和方(fāng)法
2.1 校準項目
1)溫度的校準(zhǔn)項目有:溫度偏差、溫度均勻度(dù)和溫度波動度。
2)濕度的校準項目(mù)有:濕度(dù)偏差、濕度均勻度和濕度波(bō)動度。
2.2 校準方法
溫濕度場試驗設備的校(xiào)準一般在(zài)空載條件 下進行(háng)校準。校準(zhǔn)溫、濕度點一般應選擇設備使用範圍的上限、下限及中間點。在(zài)實際工作中,通常(cháng)根據客戶需求選擇(zé)實際常用的溫、濕度點(diǎn)。幹濕球法在90%RH以上的高濕情況下具有良好的準確性(xìng)和穩定性,建議(yì)濕度點選在90%RH以上。
為了準確測量整個(gè)溫濕度場試(shì)驗設備溫(wēn)濕度的分布情況,溫(wēn)度校準點應至少選(xuǎn)擇9個,位置(zhì)應選在設備工作室內的三個校準(zhǔn)麵上,簡稱上、中、下三層,中層為通過工作室幾何的、平行於底麵的校準工作麵,校準點與工(gōng)作室(shì)內壁的距離為各邊長的1/10。濕度校準點至少3個。溫度測試點用A、B、C等字母表示(shì),濕度測試點用(yòng)甲、乙丙表示,分布如圖1。
溫、濕度標準的軸心線應平行,且距離(lí)應不小.於濕球傳(chuán)感器總直徑(包括濕球(qiú)紗布套(tào)的(de)厚度在內)的三倍。紗布應充分濕潤,選用帶蓋(gài)水杯盛滿蒸餾水,水杯中水麵到濕球(qiú)底部的距離約為30mm。
2.3校準步驟
按(àn)圖1位置放置溫、濕度(dù)傳感器,將傳感器的另一端(四線製接插頭)接在數字顯示儀表(溫濕度巡檢儀LRYB-0232).上,按說明書對儀表做相應設置。將溫濕度場設備的溫度、濕度控製器設定在要求的標稱溫濕度點_上,使(shǐ)設(shè)備正常工(gōng)作。當設(shè)備顯示的溫、濕度達到設定點並穩定一段(duàn)時間(通常(cháng)少半(bàn)小時)後開(kāi)始記錄數據,每隔2min記錄一次,30min內共記錄15組(zǔ)。改變設(shè)定點溫、濕度,記(jì)錄下一(yī)組,數據。校準結束後取出傳感器。
3、數據處理及不確定度評定
3.1 數據處理
根據(jù)記錄的溫、濕度值(相對濕度的數值可根據記錄的(de)幹濕球溫度差,查表(biǎo)GB6999- 1986得出)
計算出溫濕(shī)度場(chǎng)設備(bèi)的主要技術指標,公式如下:
1)溫度偏差
式中, △td為溫度(dù)偏差,℃;t0為點n次測量的平均值,℃;td為設(shè)備顯(xiǎn)示(shì)溫度的平均值,℃。
2)溫度均勻度
溫濕度場設備(bèi)在穩定(dìng)狀態下,在30分鍾內每次測試中實測溫度(dù)值與值之差的算術平均值。
式中,△tu。為溫度(dù)均勻度,℃;n為測量次數;timax為(wéi)各校(xiào)準點在第i次測得的溫度,℃;timim為各(gè)校準點在第i次測得的溫度,℃。
3)溫度波動度
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
式中△tf為溫度波動度,℃;tomax 為點n次測量中的溫度,℃;tomin點n次測(cè)量中的溫度,℃。
相對(duì)濕度的偏差、均(jun1)勻(yún)度、波動度的計算(suàn)方法參照溫度
3.2不確定度評(píng)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(wéi)例做測(cè)量不確定度評定結果(guǒ)見表1、表2。
表1 溫度測量誤差的不確定度分量
4、結束語(yǔ)
通過反複實踐,從這套校準裝置的(de)組成,校準項目、方法,到數據處(chù)理,不確(què)定度的(de)評定,完(wán)全滿(mǎn)足(zú)對(duì)溫濕度場試驗設備的溯源(yuán)要求,可以成功指導溫濕度場試驗設備的校準工作