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    真空干燥箱溫度穩(wěn)定度的不確定度分析

    文章出處:正航儀器 人氣: 發(fā)表時間:2014-09-17

     
     
     
    電熱真空干燥箱屬于環(huán)境試驗設(shè)備。為了保證設(shè)備的正常使用.一般需定期進(jìn)行校準(zhǔn)。計量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)工作的依據(jù)是檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范。由于這類干燥箱沒有國家檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范.當(dāng)許多委托單位需要出具校準(zhǔn)報告時,只能參照現(xiàn)行的JJFll01—2003《環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》中的一部分適用內(nèi)容作為校準(zhǔn)依據(jù)。鑒于這類干燥箱有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB腫505一1999《真空干燥箱》,因此筆者認(rèn)為。在實踐工作中比較合理的校準(zhǔn)方法是綜合提煉JJFllol一2003與JB腫505—1999的內(nèi)容進(jìn)行箱體的校準(zhǔn)。通常在對此類箱體進(jìn)行溫度校準(zhǔn)時主要考核以下指標(biāo):溫度波動度、溫度均勻度、溫度穩(wěn)定度及溫度偏差,具體敘述如下:
    一、溫度波動度
    真空干燥箱溫度波動度的考核方法是在干燥箱t作空間溫度達(dá)到設(shè)定溫度2h后.每隔2min測1次中心點的溫度,測30IIlin,共測16個溫度值。中心點溫度與溫度之差的一半,冠以“±”號。為溫度波動度,該值應(yīng)≤l℃。
    二、溫度均勻度
    真空干燥箱不需要校準(zhǔn)溫度均勻度指標(biāo)。這是因為電熱真空千燥箱內(nèi)依靠氣體分子運(yùn)動使t作室溫度達(dá)到均勻的可能幾乎不存在。因此.從概念上就不能把通常鼓風(fēng)干燥箱所規(guī)定的溫度均勻度定義用到真空干燥箱上來.在真空狀態(tài)下設(shè)這個指標(biāo)是沒有意義的。熱輻射的量和距離的平方成反比,如同一個試件.距離加熱壁20cm處所接受的輻射熱只是距離加熱壁10cm處的l/4。由于真空干燥箱很難在結(jié)構(gòu)上做到使工作室在維空間內(nèi)的各點三維輻射熱均勻一致。所以.在JB腫505一1999中是不需要校準(zhǔn)溫度均勻度的。
    三、溫度穩(wěn)定度及溫度偏差
    真空干燥箱溫度穩(wěn)定度的考核方式是,考核24h.每隔2h測試1次.共12次。真空千燥箱~般只考核其溫度穩(wěn)定度.而不考核溫度偏差.這是因為真空干燥箱的儀表讀數(shù)與真空室墾溫度計讀數(shù)差異很大.電熱真空干燥箱都采用先加熱真空室壁面、再由壁面向工件進(jìn)行輻射加熱的方式。在這種方式下。控溫儀表的溫度傳感器叮以布置在真空竄外壁。傳感器可以同時接受對流、傳導(dǎo)和輻射熱。而處于真空室里的溫度計只能接受輻射熱.且其黑度不可能達(dá)到l。相當(dāng)一部分輻射熱被折射了.因此,溫度計反映的溫度值就肯定低于儀表的溫度讀數(shù)。一般來說.200℃工況時儀表的溫度讀數(shù)與溫度計的瀆數(shù)相差30℃以內(nèi)是正常的.所以真空箱不考核溫度偏差而只考核溫度穩(wěn)定度。依據(jù)JB腫505一1999,該指標(biāo)是在不改變真空箱試驗溫度的情況下連續(xù)24h所測得的溫度值的數(shù)值.測試標(biāo)準(zhǔn)器可用標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計或熱電偶。這兩種標(biāo)準(zhǔn)器各有特點,標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計在測試時是放置在箱內(nèi)中心.從玻璃窗口能讀數(shù)的位置.測量時每隔2h讀1次數(shù).操作比較方便.但不能自動記錄數(shù)據(jù)。熱電偶則必須把它剝成裸絲狀.將其從箱體中心穿過門邊的密封條.接到外面的數(shù)字記錄儀上。必須注意的是.接出時不能影響箱體的真空度。這種測量方法的優(yōu)點是能自動檢測和記錄數(shù)據(jù).不必隔2h讀1次數(shù)。計量技術(shù)機(jī)構(gòu)是根據(jù)不同情況來選用檢測方法的.當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)器的準(zhǔn)確度均符合要求時.這兩種方法是任選的。每隔2h測試1次。共測12次,每次在5lllin內(nèi)用等間隔時間讀取6個溫度值.并求其平均溫度。比較12個平均溫度與基準(zhǔn)溫度之差.取其差值為溫度穩(wěn)定度.應(yīng)≤2℃。


    真空干燥箱溫度穩(wěn)定度


    四、溫度穩(wěn)定度校準(zhǔn)的不確定度分析
    干燥箱溫度的校準(zhǔn)設(shè)備由溫度傳感器和數(shù)字溫度顯示儀組成。該套設(shè)備具有溫度修正值。真空干燥箱溫度穩(wěn)定度是指12個平均溫度與基準(zhǔn)溫度之差的值.其評定方法分析如下:
    (1)真空干燥箱由f。引入的不確定度分量
    對真空干燥箱作12次獨立重復(fù)測量.每次在5min內(nèi)用等間隔時間讀6個溫度值并求其平均值.該值作為一次獨立測量值。然后獨立重復(fù)地依此方法在溫度測量裝置上讀取12次數(shù)值,平均值記為云,設(shè)當(dāng)箱體測試溫度為100℃時.其測量數(shù)據(jù)如表l所示。
    對真空干燥箱的幾何中心點按求溫度波動度的方法在30min內(nèi)作16次測量.求得平均值后作為一次獨立的測量。此值即為基準(zhǔn)溫度。依此12次獨立重復(fù)測量.得到12個測量值,記為£1、£2、……、£12,其測量數(shù)據(jù)如表2所示。
    五、校準(zhǔn)結(jié)果表示
    經(jīng)校準(zhǔn)的箱體應(yīng)出具校準(zhǔn)證書。真空干燥箱的校準(zhǔn)證書應(yīng)給出溫度波動度、溫度穩(wěn)定度及校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度。http://m.jiangchuanxian.com 
     
     
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