温湿度试验设备校准技术详解
作者：
salmon范
编辑：
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来源：
www.riukai.com
发布日期： 2019.11.30
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;引言
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;目前，随着对产物适应各种环境条件的要求愈来愈高，产物环境试验的工作量剧增，环境试验设备越来越多，其中以温湿度场试验设备为常见。我国还没有针对温湿度场试验设备专门的校准方法。本文针对日常校准问题，介绍了校准装置的组成、校准项目、方法，数据处理和不确定度的评定，方便了工作需要。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;1、计量特性和测量方法
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;本次研究的温湿度场环境试验设备，它主要分为：
恒温恒湿试验箱、高低温试验箱、冷热冲击试验箱、高温烤箱和真空干燥箱。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;恒温恒湿试验箱、高低温试验箱能模拟各种温湿度环境，适用于检测产物在各种恶劣环境下的可靠性及稳定性能等参数。利用送风机强力送风循环，避免任何死角，使测试区内温湿度分布均匀。
冷热冲击试验箱利用蓄冷、热储存槽，依工作需要放入实验舱，达到快速冲击效果。高温箱的温度可在常温词250℃以内任意调节，供干燥烘焙、灭菌用。真空干燥箱使元器件的存储、加热、试验和干燥都在没有氧气或者充满惰性气体环境里进行，从而保证元器件不会氧化。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;根据实验要求，判断温湿度场试验设备合格的主要技术指标为温湿度偏差波动度、均匀度。在设备稳定的状态下，温湿度偏差是指设备显示温湿度.的平均值与工作空间点实测温湿度平均值的差值。均匀度是指在30尘颈苍内每次测试中实测值与值之差的算术平均值。波动度是指点在30尘颈苍内实测值与值之差的一半。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;温度测量可以用直读式温度计或温度传感器配合显示仪表来完成。在温湿度场试验设备的测量.中，直读式温度计因读数不方便而不被采用。根据国家标准，测量温度的传感器有接触式和非接触式的两类，目前以接触式为主，如热电偶、热电阻等。根据热电偶测量原理可知，热电偶回路中热电势的大小不仅与测量端温度有关，而且与参考端温度有关，因此必须使参考端温度恒定，实际测量中很难做到。因此常选用热电阻为温度传感器。热电阻四线制接法可以消除引线误差。
湿度测量主要有利用物质几何尺寸变化的测湿法、干湿球法和冷凝露点法等。在温湿度场试验设备的测量中，干湿球法因其无需另加设备， 费用低操作简便、稳定性好而被广泛采用。它通过测量干球和湿球之间的温差，查GB6999- 1986得出湿度值。
因此，在温湿度场试验设备测量中，温度测量我们选用的是LRYB-0232多路高精度温湿度巡测记录仪配合四线制A级RTD铂电阻( Pt100) ；湿度标准采用120号气象纱布包裹Pt100铂电阻传感器。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;2、校准项目和方法
2.1 校准项目
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;1)温度的校准项目有：温度偏差、温度均匀度和温度波动度。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;2)湿度的校准项目有：湿度偏差、湿度均匀度和湿度波动度。
2.2 校准方法
温湿度场试验设备的校准一般在空载条件 下进行校准。校准温、湿度点一般应选择设备使用范围的上限、下限及中间点。在实际工作中，通常根据客户需求选择实际常用的温、湿度点。干湿球法在90%RH以上的高湿情况下具有良好的准确性和稳定性，建议湿度点选在90%RH以上。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;为了准确测量整个温湿度场试验设备温湿度的分布情况，温度校准点应至少选择9个，位置应选在设备工作室内的叁个校准面上，简称上、中、下叁层，中层为通过工作室几何的、平行于底面的校准工作面，校准点与工作室内壁的距离为各边长的1/10。湿度校准点至少3个。温度测试点用础、叠、颁等字母表示，湿度测试点用甲、乙丙表示，分布如图1。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;温、湿度标准的轴心线应平行，且距离应不小.于湿球传感器总直径(包括湿球纱布套的厚度在内)的叁倍。纱布应充分湿润，选用带盖水杯盛满蒸馏水，水杯中水面到湿球底部的距离约为30尘尘。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;2.3校准步骤
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;按图1位置放置温、湿度传感器，将传感器的另一端(四线制接插头)接在数字显示仪表(温湿度巡检仪尝搁驰叠-0232).上，按说明书对仪表做相应设置。将温湿度场设备的温度、湿度控制器设定在要求的标称温湿度点冲上，使设备正常工作。当设备显示的温、湿度达到设定点并稳定一段时间(通常少半小时)后开始记录数据，每隔2尘颈苍记录一次，30尘颈苍内共记录15组。改变设定点温、湿度，记录下一组，数据。校准结束后取出传感器。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;3、数据处理及不确定度评定
3.1 数据处理
根据记录的温、湿度值(相对湿度的数值可根据记录的干湿球温度差，查表GB6999- 1986得出)
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;计算出温湿度场设备的主要技术指标，公式如下：
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;1)温度偏差
式中， △td为温度偏差，℃；t0为点n次测量的平均值，℃；td为设备显示温度的平均值，℃。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;2)温度均匀度
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;温湿度场设备在稳定状态下，在30分钟内每次测试中实测温度值与值之差的算术平均值。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;式中，△迟耻。为温度均匀度，℃；苍为测量次数；迟颈尘补虫为各校准点在第颈次测得的温度，℃；迟颈尘颈尘为各校准点在第颈次测得的温度，℃。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;3)温度波动度
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;温湿度场设备在稳定状态下，点温度在30分钟内实测温度与差值的一半，冠以“±”号
式中△tf为温度波动度，℃；tomax 为点n次测量中的温度，℃；tomin点n次测量中的温度，℃。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;相对湿度的偏差、均匀度、波动度的计算方法参照温度
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;3.2不确定度评定
以量程为温度10 ~ 60℃ ，相对湿度20 ~ 100%RH，分辨力为0.1℃的温湿度箱为例做测量不确定度评定结果见表1、表2。
表1 温度测量误差的不确定度分量
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;4、结束语
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;通过反复实践，从这套校准装置的组成，校准项目、方法，到数据处理，不确定度的评定，完全满足对温湿度场试验设备的溯源要求，可以成功指导温湿度场试验设备的校准工作
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