探讨环境试验设备校准中的有关问题

覃泽请

摘要：笔者结合多年工作经验，对目前较为常用的几款传感器进行了对比分析，发现对于环境实验设备的温度校对核准工作而言，最适合被采用的传感器是Ｔ型热电偶传感器；同时,本文对工作中容易出现的问题进行了深入的探讨，并优化了温度值修正的有关方法、策略与技巧，以期提升实际工作的操作效率。

关键词：环境试验设备；校准；问题；温度校正

环境试验设备的主要作用是对各式各样的环境气候进行模拟，从而在企业或者机构在查验检测原材料、半成品与成品质量的过程之中模拟出需要的环境或者气候，给检验过程提供适合的环境条件。其根本的使用目的是推动材料与产品的检验过程，确保各项材料与产品能够在预设的环境气候之下开展实验，满足科学研究、设计建造的预设目标，保证产品与材料的质量符合标准，被广泛应用于航空航天业、电子设备制造业等众多行业。然而伴随着环境试验设备的广泛使用，一旦使用的时间加长，就会有各种设备问题浮现而出，故而，在日常维护设备并对设备开展校准工作的时候应该更加注意，确保工作人员能够正确地操作有关调试步骤，做好日常维护、修正工作。

1校准用温度传感器的选择

在挑选温度传感器的过程之中，往往会选择那些具备高精准度、优质线性度、高灵敏度、高稳定性、低成本的温度传感器。基于此，本文对几类常见的温度传感器进行了比较与分析，最终认为Ｔ型热电偶是一众温度传感器之中的最佳选择。首先，T性热电偶不仅精准度较高，而且稳定性与线性度都能够符合环境试验设备的需要。其次，从灵敏程度的方面来看，相较于铂电阻，Ｔ型热电偶的优势更加明显与强势。第三，Ｔ型热电偶的价格更加亲民，需求方更容易接受价格。

1.1几种热电偶允差的比较

依据JB/T9238-1999《工业热电偶技术条件》，对热电偶进行试验，将其放置在制造厂预先设定的上限温度之中并保持250个小时，试验前与试验后经过检测其最高温度点对应的热电动势变化量应该符合表1要求。

表1不同分度号、不同等级热电偶的允差℃

等级	T	J、E、K、N
Ⅰ	±0.5（-40～+125）；±0.4t（125～350）	±1.5（-40～+375）；±0.4％t（t>375）
Ⅱ	±1（-40～+125）；±0.75%t（125～350）	±2.5（-40℃～+333）；±0.75%t（t>333℃）

通常而言，环境试验设备在使用过程之中往往保持在300℃以下的温度，由从表１得出在温度较低的阶段之中，T型热电偶热在试验前后往往不会出现较大的电动势变化，因此具备较强的热电动势稳定性。当温度传感器被用于环境试验设备的校准工作时往往会被经常使用，因此每隔一年就必须接受一次检修测定，在这一时间段之内，不需要开展多次的核验检查工作。故而，那些稳定性较高的传感器更加适合被用于环境试验设备之中，能够显著地减少误差的出现^[1]。

1.2校准规范中对环境试验设备的要求

而在JJF1101-2003标准之中，温度试验设备在不同温度范围内的温度偏差、温度均匀度和温度波动度需要满足表2要求。

表2温度试验设备的技术要求℃

项目名称	温度试验设备
温度范围	0～100	-60～0、100～200	200～300
温度偏差	±1.0	±2.0	±3.0
温度均匀度	1.0	2.0	3.0
温度波动度	±1.5	±0.5	±2.0

对比分析表1与表2，将Ⅰ级Ｔ型热电偶作为标准来校正核准环境试验设备，当温度大于-60℃并低于+300℃时，T型热电偶的允差是高于标准的三分之一，也就是说与标准之间还是存在不少的距离，并没有那么满足设备要求。在实际操作过程之中，可以尝试借助加修正值的方法来修正偏差，一般而言会在Ｔ型传感器与数据收集器的基础之上建立一个测定度量系统。具体而言，这种做法十分简单，首先将Ｔ型热电偶置入标准恒温槽之中，而后在各个需要被校正温度点之上，借助数据采集器得到当前的实际温度值，最后系统的修正值等于实际温度值减去标准温度值所得到的差值。

综上可以看出，要想较好的完成环境试验设备的校准工作，Ｔ型热电偶无疑是最佳的选择。

2校准过程中若干常见问题

2.1校准温度点的选择

在选择校准温度点的时候往往会依据设备使用温度的最大值、最小值以及中间值，同时也可以依据不同用户的不同需求来选择温度点。一般而言，往往不会采用设备的温度最高值点与温度的最低值点作为校准温度点。因为针对这两个点进行校准工作一方面不具备较高的时效性，另一方面不具备工作的效率性，总的来说，实践意义不大，因此应该依据实践需要来挑选较为常用的温度点开展校准工作。不过，当对刚刚购买安置的设备开展校准与调试工作时，挑选出的校准温度点应该包括使用温度的最大值点、最小值点以及中间值点。同时也可以在此基础之上多挑选几个温度点来开展校准工作，同时校准工作最好在设备空载的情况之下开展。

2.2设备设定的处理

让实验设备的温度控制器都保持在预设的温度点，让设备在这一温度点正常地运转，等工作具备一定的稳定性之后再进行测试。每隔2分钟记录一次温度，确保每一个测试点的温度都能够得到正确的记录，30分钟之中共计测试15次。倘若测试开始的时机不对，校准结果的精准程度就会大打折扣。例如，当测试开始于设备温度第一次达到设定温度的时候，那么设备之中会出现温度过冲的现象，这回使得测量所得的结果和设备工作稳定之后的结果之间出现较大的差异，一定程度上造成校准结果出现误差，精准程度也就显著的下降。

2.3几种常用设备控制器的温度校正

在完成了设备的校准工作之后，往往会出现部分设备的温度偏差较大的问题，这种温度偏差甚至已经不符合有关的技术标准，那么这个时候就需要校正这些设备的温度控制器^[2]。在此，以上海某公司设计建造的生化培养箱为例子，该公司出产的生化培养箱具备较好的性能，不仅有庞大的客户基础，而且该生化培养箱配备的温度控制器十分值得借鉴。该公司的温度控制器调试过程如下：首先长按三秒“SET”功能键，仪表就会进入参数设定的循环状态，而后继续长按该功能键，“PV”显示窗口就会有“SC”出现，这个时候就需要在按位移键的同时按增加键或者减小键来开展校正工作，最后一部则是确认上述的校正结果，既按下“SET”功能键，至此校正工作圆满结束。

除此之外，需要注意到修正过程是整体上的变迁与移动，因此在校正时，设备各个温度点的最终测定结果都应该同比例的上升或者降低，否则就会出现校正误差，进而阻碍温度控制器效果的发挥。

2.4带鼓风功能设备的注意事项

当设备自带鼓风功能时，校准工作开展时则需要注意将鼓风设置的开关打开，确保工作室之中具备较为均匀的温度场。由于热电风机是一种容易被消耗的物品，在平时使用热电风机的时候，应该定期地检查风机能不能正常地运转。倘若风机不能正常地运转工作，那么温度场就无法保持其应有的均匀性，进而使得试验箱之中温度偏差较大。如果试验箱之中堆放了过多的物品，空气循环就会受到阻碍，温度场也无法保持其均匀性。部分设备还配备安置了风门调节开关，这一开关能够对箱内的空气交换量进行调节，第一时间将箱内的湿气排到箱外，从而调整箱内的潮湿程度与干燥程度。

2.5试验箱的维护保养

箱体之内与箱体之外都应该具备一定的清洁程度与干燥程度，同时试验箱的日常检修保养也应该做到位。每一次使用结束之后，都应该第一时间将试验箱的电源切断，避免用电安全事故的发生。对于温湿度环境试验箱而言，每一次开机使用之前都应该对箱内的水位进行检查与调整，确保其能够开展适宜的湿度调控。在湿度实验结束之后，应该对工作室进行擦拭，确保工作室内的干燥。倘若在设备使用过程之中出现不正常的异响，应该第一时间关停机器，并进行故障排查，确保故障被解除之后再将该机器投入使用。

结语

综上所述，环境试验设备校准工作是一项较为重要的工作，这一工作往往出现在各行各业之中，影响范围较广，因此这项工作十分的重要与关键。在环境试验设备的日常使用与工作过程之中，还是有许多的细节需要被关注，许多的问题需要被注意，而这些也让设备维护员与校准员面临着不小的难度与挑战。由此可见，环境试验设备校准工作还是讲究许多技巧与方法的。因而，只有充分地掌握并灵活地应用这些技巧与方法，才能够最大程度上提升设备运转的效率，提升校准工作的精准度，延长设备的使用年限。

参考文献

[1]吕玲,王杰,崔超.环境试验设备校准中若干问题的探讨[J].计量技术,2014(8):64-66.

[2]高晖,许康权.环境试验设备温度变化性能的检测分析[J].电子质量,2018(08):78-80.