溫度是恒溫金屬浴的重要計(jì)量參數(shù)??販販?zhǔn)確度、溫度波動(dòng)度和溫場的均勻性將直接影響樣品的保存或試驗(yàn)反應(yīng)效果,進(jìn)而影響最終檢測結(jié)果。因此,對恒溫金屬浴溫度計(jì)量參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)十分必要。目前我國尚無統(tǒng)一的恒溫金屬浴檢定規(guī)程或儀器校準(zhǔn)規(guī)范,缺乏相應(yīng)的溯源技術(shù)依據(jù)。本文基于恒溫金屬浴工作原理,結(jié)合實(shí)際使用情況及儀器校準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn),研究相應(yīng)的儀器校準(zhǔn)方法,并探討分析恒溫金屬浴使用中存在的問題,為計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)開展恒溫金屬浴的校準(zhǔn)提供參考。
1 儀器校準(zhǔn)條件
1.1 環(huán)境條件
溫度:(15~35)℃;濕度:不大于85%RH;環(huán)境條件還應(yīng)滿足測量標(biāo)準(zhǔn)器和其他配套設(shè)備正常使用的要求。
1.2 測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備(如表1所示)
2 儀器校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法
2.1 儀器校準(zhǔn)項(xiàng)目
參照J(rèn)JF1101和GB/T5170.2等相關(guān)技術(shù)規(guī)范,恒溫金屬浴主要的校準(zhǔn)項(xiàng)目應(yīng)包括溫度偏差、溫度波動(dòng)度和溫度均勻度。
2.2 儀器校準(zhǔn)方法
2.2.1溫度校準(zhǔn)點(diǎn)選擇
恒溫金屬浴的溫度校準(zhǔn)點(diǎn)一般應(yīng)選擇設(shè)備使用范圍的下限、上限及中間點(diǎn),也可根據(jù)客戶要求選擇實(shí)際使用中常用的溫度點(diǎn)。
2.2.2溫度傳感器布點(diǎn)位置
恒溫金屬浴的形狀一般有正方形、長方形、圓形和橢圓形。測量點(diǎn)位置選擇恒溫金屬浴平面距離相隔最遠(yuǎn)的四個(gè)孔及幾何中心孔來進(jìn)行測量,如圖1所示。
2.2.3溫度傳感器放置方法
溫度傳感器通常有3種放置方法:
(1)溫度傳感器放置在校準(zhǔn)孔底部,根據(jù)需要校準(zhǔn)的溫度點(diǎn)倒入水或者硅油;
(2)溫度傳感器緊貼在校準(zhǔn)孔底部,并在溫度傳感器上部填充保溫材料進(jìn)行外部環(huán)境絕熱;
(3)在校準(zhǔn)孔放入相同直徑的試管,溫度傳感器放置在試管底部,根據(jù)校準(zhǔn)的溫度點(diǎn)倒入水或者硅油。
2.2.4溫度的校準(zhǔn)
放置好溫度傳感器后,將其與校準(zhǔn)用溫度顯示儀表或溫度巡回檢測儀連接。開啟恒溫金屬浴,設(shè)定溫度控制器到所需的儀器校準(zhǔn)溫度點(diǎn),開啟運(yùn)行使其正常工作。當(dāng)恒溫金屬浴的溫控設(shè)備達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定后讀 取恒溫金屬浴的溫度示值和溫度顯示儀表或溫度巡回檢測儀,每隔1min分別記錄恒溫金屬浴顯示值和各校準(zhǔn)孔的溫度值,共記錄10組數(shù)據(jù)。按照式(1)~式(3)分別計(jì)算恒溫金屬浴的溫度偏差、溫度波動(dòng)度和均勻性:
t=td-t0(1)tf=(tomax-tomin)/2(2)tu=10i=1(timax-timin)/n(3)
式中:t溫度偏差,℃;
td恒溫金屬浴10次溫度示值的算術(shù)平均值,℃;
t0恒溫金屬浴中心點(diǎn)溫度10次測得值的算術(shù)平均值,℃;tf溫度波動(dòng)度,℃;
tomax恒溫金屬浴中心點(diǎn)溫度10次測得值的最大值,℃;
tomin恒溫金屬浴中心點(diǎn)溫度10次測得值的最小值,℃;tu溫度均勻度,℃;
n測量總次數(shù),此處為10;
timax各位置點(diǎn)在第i次測得的最高溫度,℃;
timin各位置點(diǎn)在第i次測得的最低溫度,℃。