上海博迅真空干燥箱的校準(zhǔn)方法分析及常見問題

上海博訊 真空箱按其工作室?guī)缀涡螤羁煞譃榱⒎襟w和圓 柱體。真空箱的極限壓力一般為 -0.1MPa，常見的真 空箱的壓力指示測(cè)量范圍一般為（-0.1～0）MPa，每 0.02MPa 為一個(gè)標(biāo)有數(shù)字的分度線。真空箱最高工 作溫度可分為 150℃、200℃和 250℃，其 他溫度等 級(jí)由制造商與用戶協(xié)商確定。 根據(jù)不同最高工作溫度的真空箱，溫度偏差的 技術(shù)要求略有不同：對(duì)于最高工作溫度≤200℃的真 空箱，其最大允許誤差為±3℃；對(duì)于最高工作溫度 ﹥200℃的真空箱，其最大允許誤差為最高工作溫度 的±1.5%。 不同最高工作溫度的真空箱，其溫度均勻度技 術(shù)要求略有不同：對(duì)于最高工作溫度≤200℃的真空 箱，溫度均勻度≤2℃；對(duì)于最高工作溫度﹥200℃的 真空箱，溫度均勻度≤3℃。 不同最高工作溫度的真空箱，其溫度波動(dòng)度技 術(shù)要求為：對(duì)于最高工作溫度≤ 200℃的真空箱，溫 度波動(dòng)度≤1℃；對(duì)于最高工作溫度﹥200℃的真空箱， 其溫度波動(dòng)度限值為±1℃。 真空箱所配真空表一般為 2.5 級(jí)，真空表在各 個(gè)測(cè)試點(diǎn)的最大允許誤差為±2.5%FS。如有其他等 級(jí)真空表，可參照?qǐng)?zhí)行。 這里需要說明的是，上述各個(gè)指標(biāo)是國家標(biāo)準(zhǔn) 中提及的對(duì)真空干燥箱生產(chǎn)上的要求 ；但實(shí)際計(jì)量 工作中，對(duì)真空干燥箱采用的是校準(zhǔn)，因此，以上指 標(biāo)在校準(zhǔn)工作中僅作為參考。 1. 真空干燥箱溫度指標(biāo)的校準(zhǔn) 一般真空箱的工作空間體積小于 0.4m3 ，因此， 選取工作空間的中層作為測(cè)試平面。中層為通過工 作室?guī)缀沃行牡钠叫杏诘酌娴男?zhǔn)工作面，測(cè)試點(diǎn) 與工作室內(nèi)壁的距離不小于各邊長(zhǎng)的 1/10，測(cè)試點(diǎn) 的位置布局及數(shù)量，如圖 1 所示。工作空間體積大 于 0.4m3 的真空箱，測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量可以適當(dāng)增加至 9 個(gè)或更多，其測(cè)試點(diǎn)的位置布置可以參考 JJF1101- 2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》中的測(cè) 試點(diǎn)位置布置圖。

按照上述方法，布置好溫度傳感器，待溫度穩(wěn) 定后，就可以記錄被校真空干燥箱和標(biāo)準(zhǔn)器的溫度 示值，從而按照校準(zhǔn)規(guī)范中的計(jì)算方法計(jì)算出相應(yīng) 的溫度偏差及不確定度、溫度均勻度和溫度波動(dòng)度 的值。 這里需要注意的是，真空干燥箱盡管是在真空 狀態(tài)下工作，但是測(cè)量其溫度指標(biāo)是在非真空狀 態(tài)下，也就是在常壓下進(jìn)行的。真空干燥箱溫度的 測(cè)量 方 法，在 GB/T29251-2012《真 空干 燥 箱國家 標(biāo) 準(zhǔn)》 以及 JB/T9505-1999（2009）《真 空干 燥 箱 機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中都有詳細(xì)介紹，這里就不再贅述。 同樣，筆者起草的地方校準(zhǔn)規(guī)范中也沿用了這一方法。為什么溫度要在常壓下進(jìn)行，而不是在 真空狀態(tài)下進(jìn)行？筆者認(rèn)為主要有兩方面原 因： 第一，國標(biāo)中對(duì)真空干燥箱的溫度指標(biāo) 是這么要求的，這與真空干燥箱在實(shí)際計(jì)量 工作中的特 殊性有關(guān)。從分 子運(yùn)動(dòng)論觀點(diǎn) 看，溫度是氣體分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志， 表示氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。氣體溫 度是采用溫度計(jì)間接測(cè)量，當(dāng)溫度計(jì)與環(huán)境氣體達(dá) 到熱平衡后，用溫度計(jì)溫度作為氣體溫度。但是在 真空環(huán)境下，氣體分子數(shù)量少，短時(shí)間內(nèi)不足以使 得溫度計(jì)的溫度與氣體溫度相平衡。因此，真空干 燥箱溫度指標(biāo)的校準(zhǔn)都是在非真空條件下進(jìn)行的。 另外，由于真空干燥箱生產(chǎn)的特殊性，它沒有鼓風(fēng)， 自身沒有溫度均衡的功能，全靠腔體內(nèi)溫度自我均衡。 如果在真空條 件下，恒溫均勻是需要很長(zhǎng)時(shí)間的， 一般計(jì)量工作都是有時(shí)間限制的，或者說現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) 的時(shí)間是有限制的，檢定人員不可能無限制地一直 等到它溫度均勻。 這就引出了第二個(gè)原因。大部分企業(yè)也好，地 方計(jì)量單位也好，傳統(tǒng)的溫度計(jì)量用的都是“有線” 溫度傳感器，比如常見的工業(yè)鉑電阻，成本低、準(zhǔn)確 度高，一直受大家青睞。而真空干燥箱，放入這類 “有線”的溫度傳感器后，就不能再進(jìn)行抽真空的操 作，因?yàn)檎婵崭稍锵涞墓ぷ髑辉谡９ぷ鲿r(shí)需要密 閉，放入了溫度傳感器，就會(huì)使門縫處有縫隙，無法 抽真空，也就無法對(duì)箱體進(jìn)行真空狀態(tài)下的校準(zhǔn)。 如果想進(jìn)行真空條件下的校準(zhǔn)，也不是不可以。 首先得有無線溫度記錄儀器，這樣的設(shè)備一般都很 貴，對(duì)于普通企業(yè)或者計(jì)量機(jī)構(gòu)來說，成本太高。 同時(shí)，如第一點(diǎn)里所說，無線溫度記錄儀器需要配 合電腦工作，且目前的無線溫度記錄儀器都不支持 在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，都是事先用電腦設(shè)置好，記錄完成 后，再用電腦讀取數(shù)據(jù)。這樣的無線溫度記錄設(shè)備 無法實(shí)時(shí)顯示腔體內(nèi)溫度，自然也就無法知曉腔體 內(nèi)何時(shí)達(dá)到溫度平衡及溫度均勻，計(jì)量檢測(cè)人員從v> 外觀根本看不出來。只有測(cè)量在非真空狀態(tài)下腔體 的溫度時(shí)，才能達(dá)到在時(shí)間上比較快，同時(shí)，計(jì)量檢 測(cè)人員又能在顯示儀器上觀測(cè)到腔體內(nèi)溫度是否平 衡和均勻，從而達(dá)到計(jì)量檢測(cè)的目的。真空干燥箱 的腔體一般比較小，如果在非真空條件下測(cè)量真空 干燥箱的溫度，溫度偏差還可以的話，那么在真空 條件下，對(duì)溫度影響也不會(huì)太大，至少在可控的溫 度范圍內(nèi)。

            上海博迅DZF-6050MBE真空干燥箱