武漢真空干燥箱溫度指標(biāo)的校準(zhǔn)方法分析
更新時(shí)間：2020-09-09 點(diǎn)擊次數(shù)：1649次
武漢真空干燥箱的工作空間體積小于0.4m3，因此，選取工作空間的中層作為測(cè)試平面。中層為通過工作室?guī)缀沃行牡钠叫杏诘酌娴男?zhǔn)工作面，測(cè)試點(diǎn)與工作室內(nèi)壁的距離不小于各邊長(zhǎng)的1/10，測(cè)試點(diǎn)的位置布局及數(shù)量。工作空間體積大于0.4m3的真空箱，測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量可以適當(dāng)增加至9個(gè)或更多。
按照上述方法，布置好溫度傳感器，待溫度穩(wěn)定后，就可以記錄被校真空干燥箱和標(biāo)準(zhǔn)器的溫度示值，從而按照校準(zhǔn)規(guī)范中的計(jì)算方法計(jì)算出相應(yīng)的溫度偏差及不確定度、溫度均勻度和溫度波動(dòng)度的值。
這里需要注意的是，武漢真空干燥箱盡管是在真空狀態(tài)下工作，但是測(cè)量其溫度指標(biāo)是在非真空狀態(tài)下，也就是在常壓下進(jìn)行的。真空干燥箱溫度的測(cè)量方法，在GB/T29251-2012《真空干燥箱國家標(biāo)準(zhǔn)》以及JB/T9505-1999(2009)《真空干燥箱機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中都有詳細(xì)介紹，這里就不再贅述。同樣，筆者起草的地方校準(zhǔn)規(guī)范中也沿用了這一方法。為什么溫度要在常壓下進(jìn)行，而不是在真空狀態(tài)下進(jìn)行？筆者認(rèn)為主要有兩方面原因:
第一，國標(biāo)中對(duì)真空干燥箱的溫度指標(biāo)是這么要求的，這與真空干燥箱在實(shí)際計(jì)量工作中的特殊性有關(guān)。從分子運(yùn)動(dòng)論觀點(diǎn)看，溫度是氣體分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，表示氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。氣體溫度是采用溫度計(jì)間接測(cè)量，當(dāng)溫度計(jì)與環(huán)境氣體達(dá)到熱平衡后，用溫度計(jì)溫度作為氣體溫度。但是在真空環(huán)境下，氣體分子數(shù)量少，短時(shí)間內(nèi)不足以使得溫度計(jì)的溫度與氣體溫度相平衡。因此，真空干燥箱溫度指標(biāo)的校準(zhǔn)都是在非真空條件下進(jìn)行的。另外，由于真空干燥箱生產(chǎn)的特殊性，它沒有鼓風(fēng)，自身沒有溫度均衡的功能，全靠腔體內(nèi)溫度自我均衡。如果在真空條件下，恒溫均勻是需要很長(zhǎng)時(shí)間的，一般計(jì)量工作都是有時(shí)間限制的，或者說現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的時(shí)間是有限制的，檢定人員不可能無限制地一直等到它溫度均勻。
這就引出了第二個(gè)原因。大部分企業(yè)也好，地方計(jì)量單位也好，傳統(tǒng)的溫度計(jì)量用的都是“有線”溫度傳感器，比如常見的工業(yè)鉑電阻，成本低、準(zhǔn)確度高，一直受大家青睞。而武漢真空干燥箱，放入這類“有線”的溫度傳感器后，就不能再進(jìn)行抽真空的操作，因?yàn)檎婵崭稍锵涞墓ぷ髑辉谡９ぷ鲿r(shí)需要密閉，放入了溫度傳感器，就會(huì)使門縫處有縫隙，無法抽真空，也就無法對(duì)箱體進(jìn)行真空狀態(tài)下的校準(zhǔn)。
如果想進(jìn)行真空條件下的校準(zhǔn)，也不是不可以。首先得有無線溫度記錄儀器，這樣的設(shè)備一般都很貴，對(duì)于普通企業(yè)或者計(jì)量機(jī)構(gòu)來說，成本太高。同時(shí)，如第一點(diǎn)里所說，無線溫度記錄儀器需要配合電腦工作，且目前的無線溫度記錄儀器都不支持在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，都是事先用電腦設(shè)置好，記錄完成后，再用電腦讀取數(shù)據(jù)。這樣的無線溫度記錄設(shè)備無法實(shí)時(shí)顯示腔體內(nèi)溫度，自然也就無法知曉腔體內(nèi)何時(shí)達(dá)到溫度平衡及溫度均勻，計(jì)量檢測(cè)人員從外觀根本看不出來。只有測(cè)量在非真空狀態(tài)下腔體的溫度時(shí)，才能達(dá)到在時(shí)間上比較快，同時(shí)，計(jì)量檢測(cè)人員又能在顯示儀器上觀測(cè)到腔體內(nèi)溫度是否平衡和均勻，從而達(dá)到計(jì)量檢測(cè)的目的。真空干燥箱的腔體一般比較小，如果在非真空條件下測(cè)量真空干燥箱的溫度，溫度偏差還可以的話，那么在真空條件下，對(duì)溫度影響也不會(huì)太大，至少在可控的溫度范圍內(nèi)。
