引言

    目前，隨著對產(chǎn)品適應(yīng)各種環(huán)境條件的要求愈來愈高，產(chǎn)品環(huán)境試驗的工作量劇增，環(huán)境試驗設(shè)備越來越多，其中以溫濕度場試驗設(shè)備為常見。我國還沒有針對溫濕度場試驗設(shè)備專門的校準(zhǔn)方法。本文針對日常校準(zhǔn)問題，介紹了校準(zhǔn)裝置的組成、校準(zhǔn)項目、方法，數(shù)據(jù)處理和不確定度的評定，方便了工作需要。

    1、計量特性和測量方法

    本次研究的溫濕度場環(huán)境試驗設(shè)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(huán)境，適用于檢測產(chǎn)品在各種惡劣環(huán)境下的可靠性及穩(wěn)定性能等參數(shù)。利用送風(fēng)機(jī)強(qiáng)力送風(fēng)循環(huán)，避免任何死角，使測試區(qū)內(nèi)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(dá)到快速沖擊效果。高溫箱的溫度可在常溫~250℃以內(nèi)任意調(diào)節(jié)，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(huán)境里進(jìn)行，從而保證元器件不會氧化。
    根據(jù)實驗要求，判斷溫濕度場試驗設(shè)備合格的主要技術(shù)指標(biāo)為溫濕度偏差波動度、均勻度。在設(shè)備穩(wěn)定的狀態(tài)下，溫濕度偏差是指設(shè)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(nèi)每次測試中實測值與值之差的算術(shù)平均值。波動度是指點在30min內(nèi)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(shè)備的測量.中，直讀式溫度計因讀數(shù)不方便而不被采用。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，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(jù)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(guān)，而且與參考端溫度有關(guān)，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(zhì)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(shè)備的測量中，干濕球法因其無需另加設(shè)備， 費用低操作簡便、穩(wěn)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)采用120號氣象紗布包裹Pt100鉑電阻傳感器。

    2、校準(zhǔn)項目和方法

    2.1 校準(zhǔn)項目
    1)溫度的校準(zhǔn)項目有：溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動度。
    2)濕度的校準(zhǔn)項目有：濕度偏差、濕度均勻度和濕度波動度。
    2.2 校準(zhǔn)方法
    溫濕度場試驗設(shè)備的校準(zhǔn)一般在空載條件 下進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)溫、濕度點一般應(yīng)選擇設(shè)備使用范圍的上限、下限及中間點。在實際工作中，通常根據(jù)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(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，建議濕度點選在90%RH以上。

    為了準(zhǔn)確測量整個溫濕度場試驗設(shè)備溫濕度的分布情況，溫度校準(zhǔn)點應(yīng)至少選擇9個，位置應(yīng)選在設(shè)備工作室內(nèi)的三個校準(zhǔn)面上，簡稱上、中、下三層，中層為通過工作室?guī)缀蔚?、平行于底面的校?zhǔn)工作面，校準(zhǔn)點與工作室內(nèi)壁的距離為各邊長的1/10。濕度校準(zhǔn)點至少3個。溫度測試點用A、B、C等字母表示，濕度測試點用甲、乙丙表示，分布如圖1。

    溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)的軸心線應(yīng)平行，且距離應(yīng)不小.于濕球傳感器總直徑(包括濕球紗布套的厚度在內(nèi))的三倍。紗布應(yīng)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(zhǔn)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(shù)字顯示儀表(溫濕度巡檢儀LRYB-0232).上，按說明書對儀表做相應(yīng)設(shè)置。將溫濕度場設(shè)備的溫度、濕度控制器設(shè)定在要求的標(biāo)稱溫濕度點_上，使設(shè)備正常工作。當(dāng)設(shè)備顯示的溫、濕度達(dá)到設(shè)定點并穩(wěn)定一段時間(通常少半小時)后開始記錄數(shù)據(jù)，每隔2min記錄一次，30min內(nèi)共記錄15組。改變設(shè)定點溫、濕度，記錄下一組，數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)結(jié)束后取出傳感器。

    3、數(shù)據(jù)處理及不確定度評定

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

    式中， △td為溫度偏差，℃；t0為點n次測量的平均值，℃；td為設(shè)備顯示溫度的平均值，℃。

    2)溫度均勻度

    溫濕度場設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，在30分鐘內(nèi)每次測試中實測溫度值與值之差的算術(shù)平均值。

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

    溫濕度場設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，點溫度在30分鐘內(nèi)實測溫度與差值的一半，冠以“±”號

    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

    以量程為溫度10 ~ 60℃ ，相對濕度20 ~ 100%RH，分辨力為0.1℃的溫濕度箱為例做測量不確定度評定結(jié)果見表1、表2。

表1 溫度測量誤差的不確定度分量

    4、結(jié)束語

    通過反復(fù)實踐，從這套校準(zhǔn)裝置的組成，校準(zhǔn)項目、方法，到數(shù)據(jù)處理，不確定度的評定，完全滿足對溫濕度場試驗設(shè)備的溯源要求，可以成功指導(dǎo)溫濕度場試驗設(shè)備的校準(zhǔn)工作