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摘要:电热鼓风干燥箱在工业上应用非常广泛,本文主要介绍了电热鼓风干燥箱温度校准仪器、校准方法、测试点的布置以及数据处理。
关键词:电热鼓风;干燥箱;温度校准
引言
电热鼓风干燥箱的温度均匀性是恒温箱温度校准的一项重要指标。本文中的温度均匀性是指在温度恒定后的一段时间内,布置在工作区域的全部温度测试点测得的最高温度、最低温度与标称温度之差。温度均匀性是一个温度范围,在此温度范围内,整个工作区域的温度符合试验要求。这样,温度均匀性既反映了工作区域温度在一段时间内的变化,又反映了温度的空间差异。
1、温度校准
1.1、温度校准仪器
采用由铂电阻、热电偶传感器及二次仪表组成的温度测量系统,其测量结果的扩展不确定度(k=2)不大于被检温度允许偏差的1/3。铂电阻传感器应符合IEC60751的等级A,热电偶传感器应符合GB/T16839.1的规定。传感器在空气中的50%响应时间应在(10~40)s之间,温度测量系统的响应时间应小于40s。
1.2、温度的校准方法
电热鼓风干燥箱的校准有三种不同的方法,即在无负载条件下开展校准、在有负载条件下开展校准、在使用过程中的实时测量。本文采用无负载条件下校准的方法对电热鼓风干燥箱的温度性能进行评估。具体校准方法如下:按规定位置布放温度测量传感器,传感器不应受冷热源的直接辐射,将试验设备的温度控制器设定到所要求的标称温度上,使设备正常工作。自设备进入控温状态(当设备控制器的温度示值达到设定值偏差带时起,可视为进入控温状态)后稳定30min(稳定时间最长不超过2h),开始记录各测量点的温度和设备指示温度。
1.3、温度测试
按图1所示布放温度传感器,将电热鼓风干燥箱的温度控制器设定到标称温度(95℃),使设备正常工作。稳定后开始读数,每2min记录所有测试点的温度一次,在30min内共测试15次,温度数据如表1所示。
3、不确定度来源及分析
(1)不确定度的来源针对电热鼓风干燥箱温度测量时,不确定度的来源主要有:①由电热鼓风干燥箱上的温度显示仪表读数td引入的不确定度;②由温度测量装置数字显示仪读数to引入的不确定度;③由温度测量装置(整套设备)自身精度Δto引入的不确定度;④由于电热鼓风干燥箱自身密封性原因造成的热量扩散引入的不确定度,因为该热量损失正常情况下很小,因此该项不确定度可以忽略不计;⑤由于电热鼓风干燥箱内部无支架,因此在安放热电偶时需要连同专用的支架一同放入,以便在热电偶安放在空间指定位置上,这样一来就给电热鼓风干燥箱带来了负载,但是该负载远远小于电热鼓风干燥箱正常工作时的负载,可以忽略不计,因此该负载引入的测量不确定度忽略不计。
(2)由td引入的不确定度对电热鼓风干燥箱做15次独立重复测量,从设备显示仪上读取15次显示值,记为td1,td2,……,td15,平均值记为td,其测量值如表2所示。
参考文献:
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[2]刘凤萍.电热鼓风干燥箱的温度均匀性校准[J].计量与测试技术,2017,44(05):92+94.
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