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恒温槽测试规范宣贯讲义.doc
《JJF1030-2010恒温槽技术性能测试规范》
宣贯讲义
全国温度计量技术委员会编制
《JJF1030-2010恒温槽技术性能测试规范》编制说明
2008年11月国家质检总局将《恒温槽技术性能测试规范》列入2009年修订计划,并通过全国温度计量技术委员会下达任务。
从2008年底,我们陆续向全国近三十家省级计量部门以及航空、航天、气象等行业计量主管部门发放了征求对原有《JJF1030-1997恒温槽技术性能测试规范》意见的函,上述单位先后通过电话、电子邮件等方式予以回复。主要对原有《JJF1030-1997恒温槽技术性能测试规范》所采用的测试方法等提出了质疑,希望进行实质性的修改。根据大家反映的意见,我们查阅了以往由中国计量科学研究院编辑、审定的一些权威资料以及国内外相关标准,同时征求了一些计量部门的意见,并进行了比较多的试验,验证了一些实际存在的问题。提出了比较合理、适用的测试方法。
1、新修订规范依据国家计量校准编写规范编写。
2、新修订规范所定义的恒温槽是以液体为导热介质,通过温度控制系统以及搅拌或射流装置的作用,达到设定温度,并保持其内部工作区域的温度稳定均匀,主要用做检定校准各类温度计或其它计量器具所需要的恒温设备。如恒温水槽、恒温油槽、低温槽、酒精槽等。恒温槽不仅广泛用于温度计的检定,也是检定标准电池、标准电阻的必要恒温设备。用于检定温度计的恒温槽温度范围比较宽,温度范围至少从几十℃到一百℃以上;而用于检定标准电阻、标准电池的恒温槽温度比较固定,基本上在20℃±10℃以内,两者的工作原理和功能一样,只是在内部结构上稍有差别。检定温度计用恒温槽的工作区域占全部容积的一半左右甚至更少,检定标准电池、标准电阻用恒温槽的工作区域占全部容积的一半以上。
目前恒温槽常用导热介质有水、酒精、花生油等植物油、基础油、气缸油、甲基硅油、变压器油等。恒温槽按强制导热介质循环方式的不同可分为(下)磁力搅拌式、侧搅拌式、射流式等。根据大家的建议,考虑到目前实际情况和今后技术发展,在概述中,注明热管槽的测试也可以参考新修订规范。
3术语:
3.1新修订规范对恒温槽工作区域的定义与现行很多温度计检定规程的定义有所区别。新修订规范定义的恒温槽工作区域是指能保证恒温槽温度技术特性的区域,这是由生产厂家设计、制造决定的,所以在对恒温槽进行性能测试时应采用新修订规范的定义;在现行很多温度计检定规程中,都注明恒温槽工作区域为标准温度计和被检温度计的感温端顶部所能触及的最大范围,这是指作为标准配套设备的恒温槽应满足的要求。如目前广泛用于检定一、二等标准水银温度计或使用一、二等标准水银温度计做标准器的恒温槽工作区域一般在距液面15 cm~45cm范围(个别标准水银温度计甚至将近50cm)。如根据“JJF1033-2007计量标准考核规范”对温度标准器进行考核时,应按照现行相关温度计检定规程要求,考虑现有恒温槽工作区域能否满足相应温度计检定的要求。
3.2 在新修订规范中使用恒温槽温度波动性和恒温槽温度均匀性两个名词术语。既考虑了通用计量名词术语的规定也兼顾了一些实际特点。
4、测试条件
4.1 环境条件
原规范没有对环境条件进行要求,但在实际工作中发现环境条件对恒温槽的使用及温场测试都有比较大的影响。目前没有恒温槽国家标准,只有行业标准。不同恒温槽制造企业在设计、生产工艺等的差异,对环境温度、环境湿度的要求也有所不同。不同控温范围对环境温度、环境湿度要求也不同。如制冷类型的恒温槽需要较低的环境温度,较低的环境湿度(一般≤30℃,≤85%RH),以保证足够的降温速率,达到下限温度。而加热类型的恒温槽需要适当高的环境温度(≥15℃),以保证适当的升温速率,达到上限温度。在恒温槽实际使用和温场测试
过程中,经常遇到一些极端情况,比如在北方和南方部分地区的冬季,没有供暖设施或供暖能力不足的实验室,使用恒温槽(特别是水槽)经常会出现升温速率太慢,甚至不能达到上限(95℃)的情况。在高温潮湿的夏季,当实验室温度在35℃左右甚至更高时(此时相对湿度也经常在80%以上),部分制冷低温槽降温速率很慢,甚至不能达到下限(如-60℃、-80℃)。因此应该对测试环境进行必要的规定。行业标准和部分企业标准相关内容见表1。从表1中可见,行业标准和部分企业标准对恒温槽环境条件的规定有较大区别,所以新修订规范除作出一般规定外还允许按照恒温槽使用说明书中的要求。
在恒温槽测试过程中所使用的电测设备有测温电桥、数字多用表、专用温场测试设备等,这些设备对环境温度、环境湿度的要求也有所不同,部分电测设备对环境条件的要求见表2。为保证测试结果真实可靠,新修订规范对使用环境条件除作出一般规定外还允许按照电测设备使用说明书中的要求。
4.2 测量用标准器和配套电测设备
目前常用温场测试用标
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