环境温度试验设备的检测与不确定度分析

　　0　引言

　　环境温度装置包括干燥箱、气候老化箱、培养箱、蒸汽灭菌箱和高低温试验室等以空气为介质的温度试验设备,还包括以控制温度或温度和湿度作为基本控制参数的环境试验设备,比如盐雾试验箱、交变湿热试验箱、霉菌试验箱、腐蚀气体试验箱以及恒温恒湿实验室等。此类设备广泛应用在电工电子产品的老化耐久性试验、化工制品环境等级验证、农业产品如种子的发芽实验以及医药行业的菌数培养等多种行业和部门。随着市场经济的不断深入和我国国民经济的飞速发展,环境温度装置的各种试验设备在科学研究、日常应用、医疗器械、航天航空等各个领域都有大量的应用,因此对该类设备和装置的计量检测的需求也日益增多,为此近年来各计量部门、仪器制造厂家对环境温度装置的检测方法、检测手段和过程等方面的研究和开发应用也有了较大的投入。

　　由于其尺寸限制和使用的特殊性,因此大多数这些设备的检测一般都是在现场进行的,要求计量检测部门必须能提供准确可靠、适用的检测仪表或检测系统,以保证测量结果的准确。

　　1　环境温度装置检测的方法、过程与特点

　　1. 1　检测方法

　　根据试验设备容积的大小,将工作空间分为上、中、下三个层面,将一定数量的温度、湿度传感器放在工作空间规定的位置上,传感器应避免冷热源的直接接触和辐射。

　　设备容积小于或等于2m3时,温度测量点为9个,布放位置如图1所示。

　　设备容积大于2m3时,温度测量点为15个,布放位置如图2所示。

　　环境温度试验设备中层中心点为设备工作空间的几何中心点,其它各测量点的位置与设备内壁的距离为工作室各自边长的1/10,但最大距离不能大于500mm,最小距离不能小于50mm。未做特殊说明的,湿度传感器应布放在设备几何中心点位置,或均匀布置在工作空间的各个层面。

　　1. 2　检测过程

　　以温度检测为例,环境温度试验设备的工作状态一般是:接通电源并设定目标温度后,设备工作空间的温度将是一条单调上升(或单调下降)的曲线;当达到设定值后,工作空间内的温度是一条周期性波动的曲线,这时的温度变化曲线是一条单调上升(或单调下降)的曲线与振幅逐渐变小的类似正弦波的曲线叠加而成。因此,可以根据布置在工作空间内各检测点的温度变化来判断其所处的状态。当温度波动值小于设定值或波动值出现周期性的变化,即可认为该试验设备已达到稳定状态,可以开始计量检测。

　　检测过程一般为30分钟,每2分钟记录一次所有点的温度,最后根据记录的实验数据,计算并给出温度偏差、温度波动度和温度均匀度等结果,根据这些数据即可判断在设定温度值下该设备的相关技术指标和大体性能。