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真空幹燥箱温度稳定度的不确定度分析。

發布日期:2022-11-21

    电热真空幹燥箱属于环境试验设备。为了保证设备的正常使用,一般需定期进行校准。计量技术机构进行校准工作的依据是检定规程或校准规范。由于这类干燥箱没有国家检定规程和校准规范,当许多委托单位需要出具校准报告时,只能参照现行的JJF1101-2003《環境試驗設備溫度、濕度校准規範》中的一部分適用內容作爲校准依據。鑒于這類幹燥箱有行業標准JB/T9505-1999《真空幹燥箱》,因此笔者认为,在实践工作中比较合理的校准方法是综合提炼JJF1101-2003JB/T9505-1999的內容進行箱體的校准。通常在對此類箱體進行溫度校准時主要考核以下指標:溫度波動度、溫度均勻度、溫度穩定度及溫度偏差,具體敘述如下:

一、溫度波動度

    真空幹燥箱温度波动度的考核方法是在干燥箱工作空间温度达到设定温度2h後,每隔2min1次中心点的温度,測30min,共測16个温度值。中心点高温度與低温度之差的一半,冠以“±"号,为温度波动度,该值应≤1℃。

二、溫度均勻度

    真空幹燥箱不需要校准温度均匀度指标。这是因为电热真空幹燥箱内依靠气体分子运动使工作室温度达到均匀的可能几乎不存在。因此,从概念上就不能把通常鼓风干燥箱所规定的温度均匀度定义用到真空幹燥箱上来,在真空状态下设这个指标是没有意义的。热辐射的量和距离的平方成反比,如同一个试件,距离加热壁20cm處所接受的輻射熱只是距離加熱壁10cm處的1/4。由于真空幹燥箱很难在结构上做到使工作室在三维空间内的各点三维辐射热均匀一致,所以,在JB/T9505-1999中是不需要校准溫度均勻度的。

三、溫度穩定度及溫度偏差

    真空幹燥箱温度稳定度的考核方式是,考核24h,每隔2h測试1次,共12次。

    真空幹燥箱一般只考核其温度稳定度,而不考核温度偏差,这是因为真空幹燥箱的仪表讀数與真空室里的温度计讀数差异很大,电热真空幹燥箱都采用先加热真空室壁面、再由壁面向工件进行辐射加热的方式。在这种方式下,控温仪表的温度传感器可以布置在真空室外壁。传感器可以同时接受对流、传导和辐射热。而处于真空室里的温度计只能接受辐射热,且其黑度不可能达到1,相當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。一般來說,200℃工况时仪表的温度讀数與温度计的讀数相差30℃以內是正常的,所以真空箱不考核溫度偏差而只考核溫度穩定度。依據JB/T9505-1999,該指標是在不改變真空箱試驗溫度的情況下連續24h所測得的温度值的数值,測试标准器可用标准水银温度计或热电偶。这两种标准器各有特点,标准水银温度计在測试时是放置在箱内中心,从玻璃窗口能讀数的位置,測量时每隔2h1次数,操作比较方便,但不能自动记录数据。热电偶则须把它剥成裸丝状,将其从箱体中心穿过门边的密封条,接到外面的数字记录仪上。须注意的是,接出时不能影响箱体的真空度。这种測量方法的优点是能自动检測和记录数据,不必隔2h1次数。计量技术机构是根据不同情况来选用检測方法的,当标准器的度均符合要求时,这两种方法是任选的。每隔2h測试1次,共測12次,每次在5min内用等间隔时间讀取6個溫度值,並求其平均溫度。比較12个平均温度與基准温度之差,取其大差值为温度稳定度,应≤2℃。


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