0 引言
目前,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種新型試驗(yàn)儀器在質(zhì)檢部門和生產(chǎn)企業(yè)中大量使用。本文研究熱穩(wěn)定性試驗(yàn)儀的儀器校正方法,重點(diǎn)是對其溫度偏差﹑溫度波動度﹑溫度均勻度以及計(jì)時(shí)系統(tǒng)示值誤差的校正。
1 試驗(yàn)儀的組成及工作原理
試驗(yàn)儀通常由控制系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和恒溫槽(容器)三部分組成,如圖1所示。通過溫度控制系統(tǒng)對試驗(yàn)儀內(nèi)部的恒溫槽(以下簡稱:容器)進(jìn)行溫度控制,當(dāng)容器達(dá)到設(shè)定的試驗(yàn)溫度并保持恒定后,將樣品放入容器進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn),到達(dá)指定時(shí)間時(shí)取出樣品進(jìn)行判別或計(jì)算,以達(dá)到考察試驗(yàn)樣品熱穩(wěn)定性的目的。
2 試驗(yàn)儀校正的主要參數(shù)
根據(jù)用戶使用和主要應(yīng)用所關(guān)注的性能來看,其主要參數(shù)是:溫度偏差﹑溫度波動度﹑溫度均勻度以及計(jì)時(shí)系統(tǒng)的示值誤差。這4個參數(shù)是直接影響試驗(yàn)結(jié)果的主要參數(shù),也是影響測量結(jié)果的主要誤差來源。
1)溫度偏差:在穩(wěn)定狀態(tài)下,容器的溫度設(shè)定值與全部工位溫度測量平均值之差;
2)溫度波動度:在穩(wěn)定狀態(tài)下,在給定的任意時(shí)間間隔內(nèi),各工位中最高溫度和最低溫度之差的一半,冠以即為溫度波動度;
3)溫度均勻度:在穩(wěn)定狀態(tài)下,在給定的任意時(shí)間間隔內(nèi),每次測試中實(shí)測最高溫度與最低溫度之差;
4)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的示值誤差:計(jì)時(shí)系統(tǒng)設(shè)定值與測量數(shù)據(jù)的平均值之差為計(jì)時(shí)系統(tǒng)示值誤差。
3 標(biāo)準(zhǔn)器的選擇
依據(jù)國家量值系統(tǒng)表以及試驗(yàn)儀的國家標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)合試驗(yàn)儀的技術(shù)參數(shù),選擇校正標(biāo)準(zhǔn)器的測量不確定度應(yīng)小于(或等于)被校參數(shù)的1/3。表1為常用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)儀器名稱及技術(shù)參數(shù)(也可以選擇使用符合技術(shù)要求的其他測量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備)。
4 校正方法
4.1 溫度參數(shù)的校正
4.1.1 校正溫度點(diǎn)的選取
為保證儀器校正溫度點(diǎn)的科學(xué)合理,參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T88152008《電線電纜用軟聚氯乙烯塑料》中第6.6條,熱穩(wěn)定性試驗(yàn)要求的溫度為200℃;國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2951.322008《電纜和光纜和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法第32部分:聚氯乙烯混合料專用試驗(yàn)方法失重試驗(yàn)熱穩(wěn)定性試驗(yàn)》中第9條,試驗(yàn)溫度除有規(guī)定外,未做規(guī)定的應(yīng)控制在200℃。綜合國標(biāo)相關(guān)規(guī)定,校正溫度點(diǎn)確定為200℃。
4.1.2儀器校正點(diǎn)深度的確定
根據(jù)GB2951.322008《電纜和光纜和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法第32部分:聚氯乙烯混合料專用試驗(yàn)方法失重試驗(yàn)熱穩(wěn)定性試驗(yàn)》中第9.2條規(guī)定,試驗(yàn)點(diǎn)深度為60mm;GB/T88152008《電線電纜用軟聚氯乙烯塑料》中第6.6條規(guī)定,油位應(yīng)該使試樣(粒狀)全部浸入。綜合國標(biāo)技術(shù)要求確定校正點(diǎn)深度為60mm。
4.1.3試驗(yàn)儀的校正過程
選定校正溫度點(diǎn)(無特別選定時(shí),一般為200℃),并將設(shè)定溫度調(diào)節(jié)為選定的溫度。將感溫元件分別插入容器里的各工位(測量孔),插入深度為60mm。啟動加熱功能開始升溫。待顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,分別讀取各工位(測量孔)的測量值和容器的溫度設(shè)定值并填入原始記錄。30min內(nèi)共記錄3次。將溫度標(biāo)準(zhǔn)裝置測得的溫度值進(jìn)行修正后,分別計(jì)算溫度偏差、溫度波動度和溫度均勻度等。
4.2計(jì)時(shí)系統(tǒng)示值誤差的校正
4.2.1儀器校正時(shí)間的確定
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,各種規(guī)格的電纜和光纜,其熱穩(wěn)定性時(shí)間的要求是各不相同的,因此,不宜統(tǒng)一時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行校正,應(yīng)從使用單位的實(shí)際工作要求考慮,采用較為靈活的方式,即根據(jù)用戶的使用要求選擇校正的時(shí)間點(diǎn)。
4.2.2試驗(yàn)儀時(shí)間點(diǎn)的儀器校正過程
選定需要校正的時(shí)間點(diǎn),并將試驗(yàn)儀的試驗(yàn)時(shí)間設(shè)定在相應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)。同時(shí)啟動試驗(yàn)儀的計(jì)時(shí)系統(tǒng)和電子秒表,當(dāng)試驗(yàn)儀的計(jì)時(shí)系統(tǒng)到達(dá)設(shè)定時(shí)間點(diǎn)時(shí),停止電子秒表的計(jì)時(shí),并讀取電子秒表相應(yīng)的顯示值。重復(fù)進(jìn)行3次測量,取3次測量數(shù)據(jù)的平均值作為測量結(jié)果。
5 結(jié)束語
對熱穩(wěn)定性試驗(yàn)儀的校正,重點(diǎn)是對其溫度偏差﹑溫度波動度﹑溫度均勻度以及計(jì)時(shí)系統(tǒng)示值誤差的校正。本文詳細(xì)介紹了熱穩(wěn)定性試驗(yàn)儀主要參數(shù)的校正方法及校正方法,為熱穩(wěn)定性試驗(yàn)儀的儀器校正工作提供了思路和可行方法。