引言

目前，隨著對產品適應各種環境條件的要求愈來愈高，產品環境試驗的工作量劇增，環境試驗設備越來越多，其中以溫濕(shi)度(du)(du)場試驗(yan)設備為(wei)常(chang)見(jian)。我國還沒有(you)針對溫濕(shi)度(du)(du)場試驗(yan)設備專門的(de)(de)校(xiao)(xiao)準方(fang)法(fa)。本文針對日常(chang)校(xiao)(xiao)準問題，介紹了(le)校(xiao)(xiao)準裝置(zhi)的(de)(de)組成、校(xiao)(xiao)準項目(mu)、方(fang)法(fa)，數據處理和不確(que)定(ding)(ding)度(du)(du)的(de)(de)評定(ding)(ding)，方(fang)便了(le)工作需要。

溫濕度試驗設備校準技術詳解

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、冷熱沖擊試驗箱、高溫烤箱和真空干燥箱。
    恒溫恒濕試驗箱、高低溫試驗箱能模擬各種溫濕度環境，適用于檢測產品在各種惡劣環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，使測試區內溫濕度分布均勻。
     冷熱沖擊試驗箱利用蓄冷、熱儲存槽，依工作需要放入實驗艙，達到快速沖擊效果。高溫箱的溫度可在常溫~250℃以內任意調節，供干燥烘焙、滅菌用。真空干燥箱使元器件的存儲、加熱、試驗和干燥都在沒有氧氣或者充滿惰性氣體環境里進行，從而保證元器件不會氧化。
    根據實驗要求，判斷溫濕度場試驗設備合格的主要技術指標為溫濕度偏差波動度、均勻度。在設備穩定的狀態下，溫濕度偏差是指設備顯示溫濕度.的平均值與工作空間點實測溫濕度平均值的差值。均勻度是指在30min內每次測試中實測值與值之差的算術平均值。波動度是指點在30min內實測值與值之差的一半。
    溫度測量可以用直讀式溫度計或溫度傳感器配合顯示儀表來完成。在溫濕度場試驗設備的測量.中，直讀式溫度計因讀數不方便而不被采用。根據國家標準，測量溫度的傳感器有接觸式和非接觸式的兩類，目前以接觸式為主，如熱電偶、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度有關，而且與參考端溫度有關，因此必須使參考端溫度恒定，實際測量中很難做到。因此常選用熱電阻為溫度傳感器。熱電阻四線制接法可以消除引線誤差。
    濕度測量主要有利用物質幾何尺寸變化的測濕法、干濕球法和冷凝露點法等。在溫濕度場試驗設備的測量中，干濕球法因其無需另加設備，費用低操作簡便、穩定性好而被廣泛采用。它通過測量干球和濕球之間的溫差，查GB6999- 1986得出濕度值。
    因此，在溫濕度場試驗設備測量中，溫度測量我們選用的是LRYB-0232多路高精度溫濕度巡測記錄儀配合四線制A級RTD鉑電阻( Pt100) ；濕度標準采用120號氣象紗布包裹Pt100鉑電阻傳感器。

2、校準項目和方法

    2.1 校準項目
    1)溫度的校準項目有：溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動度。
    2)濕度的校準項目有：濕度偏差、濕度均勻度和濕度波動度。
    2.2 校準方法
    溫濕度場試驗設備的校準一般在空載條件下進行校準。校準溫、濕度點一般應選擇設備使用范圍的上限、下限及中間點。在實際工作中，通常根據客戶需求選擇實際常用的溫、濕度點。干濕球法在90%RH以上的高濕情況下具有良好的準確性和穩定性，建議濕度點選在90%RH以上。

為(wei)(wei)了(le)準(zhun)(zhun)(zhun)確測量(liang)整個(ge)溫(wen)濕度(du)(du)場試(shi)驗設(she)備(bei)(bei)溫(wen)濕度(du)(du)的分布(bu)情(qing)況，溫(wen)度(du)(du)校準(zhun)(zhun)(zhun)點(dian)(dian)(dian)應(ying)至(zhi)少(shao)選擇9個(ge)，位置應(ying)選在設(she)備(bei)(bei)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)室內的三個(ge)校準(zhun)(zhun)(zhun)面上，簡稱上、中、下(xia)三層，中層為(wei)(wei)通(tong)過工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)室幾(ji)何(he)的、平行于底面的校準(zhun)(zhun)(zhun)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)面，校準(zhun)(zhun)(zhun)點(dian)(dian)(dian)與工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)室內壁的距離為(wei)(wei)各邊長的1/10。濕度(du)(du)校準(zhun)(zhun)(zhun)點(dian)(dian)(dian)至(zhi)少(shao)3個(ge)。溫(wen)度(du)(du)測試(shi)點(dian)(dian)(dian)用(yong)A、B、C等(deng)字母(mu)表示，濕度(du)(du)測試(shi)點(dian)(dian)(dian)用(yong)甲、乙丙表示，分布(bu)如(ru)圖1。

圖1 溫濕度測試點分布示意圖

    溫、濕度標準的軸心線應平行，且距離應不小.于濕球傳感器總直徑(包括濕球紗布套的厚度在內)的三倍。紗布應充分濕潤，選用帶蓋水杯盛滿蒸餾水，水杯中水面到濕球底部的距離約為30mm。
    2.3校準步驟
    按圖1位置放置溫、濕度傳感器，將傳感器的另一端(四線制接插頭)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、濕度控制器設定在要求的標稱溫濕度點_上，使設備正常工作。當設備顯示的溫、濕度達到設定點并穩定一段時間(通常少半小時)后開始記錄數據，每隔2min記錄一次，30min內共記錄15組。改變設定點溫、濕度，記錄下一組，數據。校準結束后取出傳感器。

3、數據處理及不確定度評定

    3.1 數據處理
    根據記錄的溫、濕度值(相對濕度的數值可根據記錄的干濕球溫度差，查表GB6999- 1986得出)
    計算出溫濕度場設備的主要技術指標，公式如下：
    1)溫度偏差

式中， △td為溫度偏差，℃；t0為點n次測量的平(ping)均值，℃；td為設備顯(xian)示(shi)溫度的平(ping)均值，℃。

溫度偏差

2)溫度均勻度

溫濕度場設備在穩定狀(zhuang)態下(xia)，在30分鐘(zhong)內每次測(ce)試中(zhong)實測(ce)溫度值與(yu)值之差的算術平均(jun)值。

溫度均勻度

式中，△tu。為溫度均勻度，℃；n為測量次數；timax為各校準點在第i次測得的溫度，℃；timim為各校準點在第i次測得的溫度，℃。
3)溫度波動度

溫(wen)濕度場設備在穩定狀態下，點溫(wen)度在30分鐘內實測溫(wen)度與差值(zhi)的一半，冠以“±”號

溫度波動度

    式中△tf為溫度波動度，℃；tomax 為點n次測量中的溫度，℃；tomin點n次測量中的溫度，℃。
    相對濕度的偏差、均勻度、波動度的計算方法參照溫度
    3.2不確定度評定

以量(liang)程(cheng)為(wei)溫(wen)(wen)度(du)(du)10 ~ 60℃ ，相對濕(shi)度(du)(du)20 ~ 100%RH，分辨力為(wei)0.1℃的(de)溫(wen)(wen)濕(shi)度(du)(du)箱為(wei)例做測量(liang)不確定(ding)度(du)(du)評定(ding)結果見表(biao)1、表(biao)2。

表1 溫度測量誤(wu)差的不確定(ding)度分(fen)量

表1 溫度測量誤差的不確定度分量