一、校準實(shí)驗室(shì)恒溫場對測量結(jié)果的影響
恒(héng)溫場對測量結果的影響主要表現在隨著溫度的變(biàn)化,測量結果會隨其溫度(dù)係數變化(huà)。例如(rú)檢定一等標準電池(chí)組的測(cè)量末位(wèi)為0.1μV,室溫允許值為(20±1)℃,而恒溫槽與20℃的最大允許偏差為±0.1℃,對於微小電壓測量而言,溫度的變化將直接影響測量結果的準確性。對標準電阻(zǔ)器而(ér)言,溫度(dù)的變化會導致電阻值的(de)變化,一等標準(zhǔn)電阻器的使用溫度要求為(20±0.1)℃,其在兩倍的溫度標稱範圍內任意溫度下的電阻實際值(zhí)可以由公式計算獲得:Rt=R20[1+α(t-20)+β(t-20)2],即標準電阻器(qì)的阻值為其20℃時的(de)標準阻(zǔ)值加上溫度影響係數而獲得。在(zài)長度計量中,溫度的變化將導致金屬等量具的熱脹冷縮,對於μm、nm量級的測量而(ér)言,造成測量結果(guǒ)的偏差就會較大。對於(yú)校準實驗室的其他測量也一樣,溫度的變化將直接影響(xiǎng)測量結果的準確性,因(yīn)此對實驗室恒溫(wēn)場的管控與計量校準工作息息(xī)相關。
二、校準實驗室恒(héng)溫場控製中存在的一些問題(tí)
不同的校準(zhǔn)實驗室對其實驗室(shì)恒溫場的管控也各不相同。對於大型的計量技術機構而言,對恒溫實(shí)驗室的投入(rù)比較(jiào)大,管(guǎn)理較為規範。但一些規模較小的實驗室,對恒溫實驗室管理使用相對(duì)鬆懈。下麵對校準實驗(yàn)室恒溫場管理使(shǐ)用中的一些小問題(tí)進行討論。
對於大型校(xiào)準實驗室而言,一般(bān)使用溫度集中控製器,對實驗室溫度整體進行調節控製。而一些小型(xíng)實驗室,甚至僅有一個實驗室的機構(gòu),為了節約實(shí)驗室恒溫控製的(de)成本,恒溫源僅采用一個室內空調取(qǔ)代。由於受空調單機在實驗室的安放位置、出風量大小、出風口方向等的影(yǐng)響,實驗室內部的恒溫場(chǎng)並不均勻。由於空調溫(wēn)度傳感(gǎn)器本身處於空調機身,因(yīn)此會造成靠近空調位置的溫場(chǎng)溫度接近空調(diào)設定值。因此,使用普通空調作為恒溫調節的實驗(yàn)室,溫場會存在溫度不均勻的情況(kuàng),從而影響到測量結果的準確性和有效性(xìng)。
對於(yú)使用溫度集中控製器對實驗室溫(wēn)度(dù)整體進行調節控製的大型實驗室而言,一些建設較早的實(shí)驗室在溫場出風口設置及溫度傳感器設置上也存在一些小問題。例如早(zǎo)期的(de)恒溫實驗室恒溫控製的出(chū)風口僅有一個,出風口的風速也不可調節,即滿負荷大出(chū)風量工作或是待機狀態,對於一(yī)個大風量出風口的實驗室而言,也難以(yǐ)保證實驗室溫度的均勻(yún)性。采用多出風口,風(fēng)量(liàng)可以適時自動調(diào)節的實驗室,其溫場的均(jun1)勻性,以及溫度控製的準確性遠(yuǎn)優於單出風(fēng)口的實驗(yàn)室。
采用集中控製(zhì)器對實(shí)驗室溫度進行溫(wēn)度調(diào)節的實驗室(shì),其溫度監控環節也存(cún)在問題。例如,恒溫實(shí)驗室溫度(dù)傳感器的位置以及溫(wēn)度傳感器的數量,也將直(zhí)接影響(xiǎng)恒溫場的均勻性。采用多個溫度傳感(gǎn)器的實驗(yàn)室,可以將實驗室的(de)整體溫度控製得更準確,通過控製各(gè)個出風口的出風量實現溫度場的均(jun1)勻性。
三、校準實驗室對恒溫場溫度的測量
校準實驗室(shì)的(de)試驗人員在恒溫實驗室進行(háng)計量校準工作時,需(xū)要對實驗室的溫度進(jìn)行確認(rèn)和記錄。實驗室一般使用玻璃(lí)水銀溫度計和濕(shī)度計對現場的溫濕度進行觀(guān)測和記錄,而部分實驗室溫濕度計的擺放位置並不規範(fàn),任意位置(zhì)的(de)隨意擺放會(huì)使溫度記錄與標準設備和被校準(zhǔn)設備(bèi)所處的實際位置的溫度存在一定的溫差,也(yě)會影響測量結果的準確性(xìng)。
四、小結
校準實驗室的環境溫(wēn)度影響著計量器具的計量性能,影響到測量結果的準確性和有效性。因此校準實驗室的(de)環境溫度及管控應滿足規程、規範的要求,以(yǐ)降低溫度對實驗數據的影響,保證量值傳遞的準確、可靠。
本文刊發於《中國計量》雜誌2019年第1期
作者:天津市計量監督檢測科學研究院 王澤慧 趙新明 陳潔
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