作者:刘晓艳;刘湘桂;卢荣中;秦王丹;鲍鲁南;谢毅;
作者单位:广西壮族自治区桂林市计量测试研究所;
一、前言
二、检测方法
1.检测规范的引用
2.检测项目
恒温恒湿实验室的测试存在各种不可预知的因素(如人员进出带来室内外气流的交换,室内人员数量带来的潜热,工作室内试验仪器、设备本身的散热,中央空调换气带入的室外新风等),故具有测量空间大、环境干扰因素多的特点。因此,在对恒温恒湿实验室的温度、湿度进行测量时,空间的控制偏差、均匀度、每小时稳定度、每小时波动度是测试重点。
3.检测用标准设备的选择
(1)温场测量记录仪。铂电阻传感器的整体测量最大允许误差为±0.2℃,选用的铂电阻传感器为A级。
(2)精密露点仪。最大允许误差:露点±0.2℃,温度±0.1℃。
在实际检测时,发现精密露点仪适用在一个对气流要求高、空间小的环境中,不合适放在恒温恒湿实验室中作为检测用标准。温场记录仪及A级铂电阻传感器具有可同时观察各个检测点的实时数据变化,自动采集、存储检测数据的优点,也可用湿度传感器测量湿度,但高精度的湿度传感器价格不菲。因此以干湿球测量原理测量湿度,最后选定以温场记录仪及A级铂电阻传感器为检测用标准。
4.检测点的分布及选择
根据GB/T18204.13、GB/T18204.14、GB/T10739、GB50243中对检测点的布点要求,结合实验室实际内部环境情况进行综合,重点布放在其有效工作区域内,原则上将测试点的位置布放在离地面(1.0~1.6)m不同高度的平面上,离开墙壁和热源不小于0.5m处。因为(1.0~1.6)m这段空间距离在恒温恒湿实验室内的使用率是相对较高的,大部分的工作、实验基本上是在这段空间距离中完成的,所以将检测点确定在这段空间距离中,以空间对角的方式进行分布,其数量则依据实验室的使用面积来确定。
依据上述原则,各检定实验室的检测点的布放位置及数量如下,干球温度测试点用字母A、B、C……表示,湿球温度测试点用字母a、b、c……表示。
(1)量块、天平检定室:实验室面积约为18m2,实验室内仪器设备、操作台均沿墙边放置,综合考虑后各检测点的布放位置及数量如图1所示。A、B、C、D、E、F点分别位于该空间的有效工作区域内,G、H点分别位于空调通风口的下方,O点位于测试空间的中心。
图1量块、天平检定室检测点的布放位置及数量
(2)电池检定室:实验室面积约为15m2,实验室内仪器设备、操作台仅靠墙的一边摆放,故检测点的布放位置及数量如图2所示。B、D点分别位于该空间的有效工作区域内,A点、F点分别位于空调通风口的下方,O点位于测试空间中心。
图2电池检定室检测点的布放位置及数量
(3)电阻检定室:实验室面积约为15m2,实验室内仪器设备、操作台仅靠墙的一边摆放,且实验室内有一块凸角,故检测点的布放位置及数量如图3所示。A、C点分别位于该空间的有效工作区域内,B点、E点分别位于空调通风口的下方,O点位于测试空间中心。
图3电阻检定室检测点的布放位置及数量
5.数据处理
按上述的布点,完成了量块、天平检定室、电池检定室和电阻检定室的检测,这里仅给出电池检定室的数据(见表1)。
表1电池检定室的数据
恒温恒湿实验室环境温度、相对湿度的均匀度、每小时稳定度、偏差、每小时波动度均应符合有关计量检定规程的要求。由于采用的是干湿球测量原理,同时采集干球与湿球的温度值,相对湿度的计算则要通过查相应的湿度换算表进行换算后再计算,计算公式如下:
(1)均匀度
式中:ΔJ——温、湿度均匀度,℃/%RH;Jmax——各测试点在第i次测试中的实测最高值,℃/%RH;Jmin——各测试点在第i次测试中的实测最低值,℃/%RH。
(2)每小时波动度
ΔB=±(Bmax-Bmin)/2
式中:ΔB——60min内的温、湿度波动度,℃/%RH;Bmax——各测试点在60min内的实测最高值,℃/%RH;Bmin——各测试点在60min内的实测最低值,℃/%RH。
(3)每小时稳定度
式中:ΔW——60min内的温、湿度稳定度,℃/%RH;——60min内各测试点在前30min测试中的算术平均值,℃/%RH;内各测试点在后30min测试中的算术平均值,℃/%RH。
(4)偏差
ΔP=Pi-P
对表1的数据经过标准器示值误差修正后,通过上式可得电池检定室的均匀度为0.46℃/3.8%RH,每小时波动度为±0.78℃/±3.6%RH,每小时稳定度为0.75℃/6.3%RH,偏差为
三、结论
上述测试方法在恒温恒湿实验室环境温、湿度的检测中,能真实客观地反映出恒温恒湿实验室内环境温、湿度的变化。通过测试实验,证明本方法在对恒温恒湿实验室及类似室内空间的温、湿度参数测试中的可行性,具有参考意义。