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聚焦瑞凱,傳遞環(huán)境檢測(cè)行業(yè)新動(dòng)態(tài)

冷熱沖擊試驗(yàn)箱溫度參數(shù)的校準(zhǔn)

作者: salmon范 編輯: 瑞凱儀器 來源: m.gyzdryn.cn 發(fā)布日期: 2019.12.16
    摘要:針對(duì)冷熱沖擊試驗(yàn)箱溫度參數(shù)的重要性,著重討論了該設(shè)備在溫度參數(shù)方面的校準(zhǔn)方法及技術(shù)指標(biāo),為以后檢測(cè)冷熱沖擊試驗(yàn)箱溫度參數(shù)提供了科學(xué)的方法及合理的參考數(shù)據(jù)。
    隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,金屬、塑料、橡膠、電子等材料行業(yè)越來越景氣,用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高,生產(chǎn)企業(yè)多采用冷熱沖擊試驗(yàn)設(shè)備對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn),因此該類設(shè)備的性能直接影響到終的產(chǎn)品質(zhì)量,而溫度參數(shù)是該類設(shè)備重要的性能指標(biāo)之一。
     冷熱沖擊試驗(yàn)箱是材料行業(yè)必備的測(cè)試設(shè)備,主要由位于上部的高溫試驗(yàn)箱、位于下部的低溫試驗(yàn)箱、位于后部的制冷機(jī)組柜和位于左側(cè)后板上的電器控制柜(系統(tǒng))組成。

    1、檢測(cè)環(huán)境條件

    環(huán)境溫度: 15~35℃、相對(duì)濕度:不大于85%。
    無影響冷熱沖擊試驗(yàn)箱正常校準(zhǔn)的外磁場(chǎng)、周圍無強(qiáng)烈振動(dòng)、無強(qiáng)烈氣流直接吹到箱體上、無高濃度粉塵及腐蝕性物質(zhì)。
    如果校準(zhǔn)用儀器設(shè)備規(guī)定了正常使用的環(huán)境條件,應(yīng)符合其規(guī)定。

    測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備見表1。也可使用擴(kuò)展不確定度(k=2)滿足技術(shù)要求的其他測(cè)量系統(tǒng)。當(dāng)測(cè)量溫度變化速率時(shí),溫度測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間小于5s。

表1 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

    2、校準(zhǔn)項(xiàng)目

    冷熱沖擊試驗(yàn)箱主要校驗(yàn)項(xiàng)目有:外觀檢查、溫度偏差、溫度均勻度、溫度波動(dòng)度和溫度變化速率。

    3、校準(zhǔn)方法

    溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動(dòng)度可以同時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。
    3.1 高、低溫度點(diǎn)的選擇
    根據(jù)客戶要求選擇能保持試驗(yàn)要求的實(shí)際常用高、低溫度點(diǎn)。
    3.2 溫度變化速率的選擇
    根據(jù)客戶或工藝要求選擇能滿足試驗(yàn)要求的從低溫到高溫或從高溫到低溫的變化速率。
    3.3 溫度測(cè)量點(diǎn)數(shù)量和位置的選擇

    根據(jù)冷熱沖擊試驗(yàn)箱容積的大小,將工作空間分為上、中、下三個(gè)平面,中層通過工作空間幾何點(diǎn)。將-定 數(shù)量的溫度傳感器放置在試驗(yàn)箱三個(gè)平面規(guī)定的位置上,傳感器不應(yīng)受到冷熱源的直接輻射,測(cè)量點(diǎn)分布如圖1和圖2所示。

圖1 試驗(yàn)箱容積不大于2m3

圖2 試驗(yàn)箱容積不大于2m3

    如圖1和圖2所示,測(cè)量點(diǎn)分布位于上、中、下層;溫度測(cè)量點(diǎn)用英文字母0、A、B、C、D、E、F、G、H、1、1、K、L、M、N表示;測(cè)量點(diǎn)O為冷熱沖擊試驗(yàn)箱工作空間幾何點(diǎn),其他各測(cè)量點(diǎn)的位置與設(shè)備內(nèi)壁的距離為試驗(yàn)箱各邊長(zhǎng)的1/10遇到風(fēng)道時(shí),指與送風(fēng)口和回風(fēng)口的距離),但距離不大于500 mm,小距離不小于50 mm,如果試驗(yàn)箱帶有樣品架時(shí),下層測(cè)量點(diǎn)可布置在樣品架上方10mm處;當(dāng)試驗(yàn)箱容積小于0.05 m'或大于50m'時(shí),可適當(dāng)減少或增加測(cè)量點(diǎn)。
    溫度變化速率的測(cè)量點(diǎn)位置規(guī)定為試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)箱工作空間幾何點(diǎn)。
    3.4 校準(zhǔn)步驟
    校準(zhǔn)通常在空載狀態(tài)下進(jìn)行,校準(zhǔn)前將溫度傳感器測(cè)量端固定在圖1或圖2的各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)位置上。做好標(biāo)記。然后將溫度傳感器另一端引出試驗(yàn)箱,依標(biāo)記序號(hào)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與測(cè)量?jī)x器連接。關(guān)閉箱門,通電運(yùn)行,將試驗(yàn)設(shè)備的溫度控制器調(diào)節(jié)到所要求的標(biāo)稱溫度上。使試驗(yàn)設(shè)備降溫或升溫,設(shè)備進(jìn)人控溫狀態(tài)穩(wěn)定30min后穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)不超過2 h ),開始記錄各測(cè)溫點(diǎn)的溫度和設(shè)備指示溫度,每隔1 min記錄1次,記錄不少于8次。然后調(diào)節(jié)設(shè)備到另一個(gè)要求的溫度,記錄點(diǎn)的溫度從溫度范圍10%.上升(下降)到90%(10%)所需的時(shí)間。若想測(cè)得每5min溫度平均變化速率,則按要求的變化速率使試驗(yàn)設(shè)備升溫或降溫至另一要求溫度,在升降溫過程中,每1 min測(cè)量1次點(diǎn)的溫度。

    4 、數(shù)據(jù)處理

    4.1  溫度偏差

    經(jīng)校準(zhǔn)取測(cè)溫儀器在各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)上測(cè)得的、實(shí)際溫度和標(biāo)稱溫度,按式(1 )和式2)計(jì)算,求溫度偏差。

溫度偏差

溫度偏差2

    式中:tpn為測(cè)溫儀器測(cè)得各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)際溫度(實(shí)際溫度=測(cè)溫儀器讀數(shù)平均值+修正值),℃;m為測(cè)量次數(shù); tij為第j個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的瞬時(shí)溫度值,℃;txj,為溫度校準(zhǔn)裝置第j個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的修正值,℃; △tmax為溫度上偏差,℃;△tmin 為溫度下偏差,℃;tpmax為式(1)求得的各測(cè)溫點(diǎn)實(shí)際溫度的值,℃; tpmin為式(1 )求得的各測(cè)溫點(diǎn)實(shí)際溫度的小值,℃; tb, 為標(biāo)稱溫度,℃。

    4.2  溫度均勻度

    經(jīng)校準(zhǔn)取測(cè)溫儀器在規(guī)定的各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)上測(cè)得的、實(shí)際溫度,按式(4)和式(5 )計(jì)算,求得溫度均勻度。

溫度均勻度

    式中:△tu 為溫度均勻度,℃; δ為溫度波動(dòng)度,℃;th為空間幾何點(diǎn)上測(cè)得的溫度值,℃;t1為空間幾何點(diǎn)上測(cè)得的小溫度值,℃。
    4.3  溫度波動(dòng)度

    經(jīng)校準(zhǔn)取測(cè)溫儀器在試驗(yàn)箱空間幾何點(diǎn)上測(cè)得溫度的、小值,按式(5) 計(jì)算,求溫度波動(dòng)度。

    4.4  溫度變化速率

    測(cè)得點(diǎn)的溫度從溫度范圍10%上升(下降)到90%(10%)所需的時(shí)間,按式(6)計(jì)算,求溫度變化速率。

溫度變化速率

    式中: Vt為溫度變化速率, ℃ /min; T2為規(guī)定溫度,℃ ; T1為規(guī)定溫度,℃ ; t為溫度自規(guī)定溫度范圍10%.上升(下降) 到90% (10% )的時(shí)間,min。 .
    4.5 每5 min溫度平均變化速率

    按式(7)計(jì)算,求每5 min溫度平均變化速率。

每5 min溫度平均變化速率

    式中:Vt為每5min溫度平均變化速率,°C/min;△T為每5min的溫度變化值,℃。

    5、結(jié)束語

    冷熱沖擊試驗(yàn)箱廣泛應(yīng)用于確定元器件、設(shè)備及其他產(chǎn)品在環(huán)境溫度變化下的耐受能力和正常功能,該設(shè)備溫度參數(shù)的校準(zhǔn)十分重要。選擇適合的標(biāo)準(zhǔn)儀器,改進(jìn)配套設(shè)備,完善試驗(yàn)方法、試驗(yàn)步驟,正確評(píng)價(jià)其技術(shù)性能,使其校準(zhǔn)有章可循,確保我國(guó)量值溯源統(tǒng)一、準(zhǔn)確、可靠,確保不是因?yàn)樾?zhǔn)不當(dāng)而帶來的影響,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
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