真空干燥箱溫場(chǎng)校準(zhǔn)及調(diào)整方法探討
發(fā)布時(shí)間: 2022-04-08
一、工作特點(diǎn)及校準(zhǔn)常見(jiàn)問(wèn)題分析
真空干燥箱工作時(shí),真空泵啟動(dòng),為工作室提供小于133Pa的真空度,溫控儀控制加熱器進(jìn)行加熱和保持恒溫狀態(tài),并實(shí)時(shí)顯示溫度值。真空干燥箱工作室內(nèi)接近真空,熱對(duì)流的作用極小,熱量傳遞的方式只有導(dǎo)熱和熱輻射,因此其溫場(chǎng)均勻性較大。由于溫度傳感器和加熱器均位于工作室之外,溫控儀的顯示值實(shí)際為工作室外壁溫度,工作室內(nèi)實(shí)際溫度與溫控儀的顯示值有較大差異。按JJF1101-2019《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》要求布置的校準(zhǔn)裝置溫度傳感器無(wú)法與工作室內(nèi)壁進(jìn)行導(dǎo)熱,只有熱輻射這一種熱量傳遞方式,校準(zhǔn)得到的溫度偏差較大,有時(shí)可達(dá)10℃以上。
二、校準(zhǔn)及調(diào)整方法討論
1.校準(zhǔn)裝置溫度傳感器的布置
為保證真空干燥箱的密封性,應(yīng)使用配備無(wú)線(xiàn)溫度傳感器的校準(zhǔn)裝置。根據(jù)實(shí)際使用中試驗(yàn)樣品的放置方法來(lái)確定校準(zhǔn)裝置溫度傳感器的數(shù)量和位置。如樣品或盛裝樣品的器皿放置于隔板上,則將傳感器感溫部分緊靠隔板;如樣品或器皿放置于工作室底部,則將傳感器感溫部分緊靠工作室底部。傳感器的數(shù)量應(yīng)能夠覆蓋樣品放置區(qū)域,并保證與隔板或工作室內(nèi)壁盡量保持導(dǎo)熱的熱量傳遞。如此布置溫度傳感器,更符合真空干燥箱的實(shí)際使用狀態(tài),測(cè)得的結(jié)果更接近試驗(yàn)樣品的實(shí)際溫度。
2.調(diào)整溫控儀修正值和斜率
在合理布置校準(zhǔn)裝置溫度傳感器的前提下,使用真空干燥箱溫控儀的修正功能,對(duì)其顯示值進(jìn)行修正。啟動(dòng)真空泵,待工作室內(nèi)真空度達(dá)到要求后,開(kāi)啟加熱器。溫度達(dá)到設(shè)定值,穩(wěn)定后保持60min,按式(1)計(jì)算溫控儀修正值。
Δt=ts-tz(1)
式中:
Δt——溫控儀修正值,℃;
ts——校準(zhǔn)裝置溫度顯示值,℃;
tz——溫控儀溫度顯示值,℃。
按設(shè)備說(shuō)明書(shū)所示步驟進(jìn)入溫控儀的控制參數(shù)設(shè)置模式,調(diào)至測(cè)量值修正項(xiàng)(通常為“SC”)后,在其原始SC值的基礎(chǔ)上,加上修正值Δt,得到新的SC值,再保存退出。退出后應(yīng)重新恒溫,再進(jìn)行測(cè)試。若溫度偏差仍然較大,可反復(fù)多次修正,直到符合使用要求。如真空干燥箱需要校準(zhǔn)多個(gè)常用溫度點(diǎn),則應(yīng)配合溫控儀的斜率值(通常為“HL”)進(jìn)行調(diào)整。先將“HL”設(shè)置為1.000,將“SC”設(shè)置為0,再合理選取兩個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試,按式(2)并計(jì)算新的斜率。式中:
K=(ts2 - ts1)/(tz2- tz1)
k——溫控儀斜率;
ts1——校準(zhǔn)裝置在第1個(gè)溫度點(diǎn)的顯示值,℃;
ts2——校準(zhǔn)裝置在第2個(gè)溫度點(diǎn)的顯示值,℃;
tz1——溫控儀在第1個(gè)溫度點(diǎn)的顯示值,℃;
tz2——溫控儀在第2個(gè)溫度點(diǎn)的顯示值,℃。
將溫控儀中HL值設(shè)置為新的斜率k后,重新測(cè)試并修正SC值,即可最大限度減小各常用溫度點(diǎn)的偏差。因?yàn)橹梦锔舭迮c工作室內(nèi)壁接觸不好導(dǎo)致導(dǎo)熱不良時(shí),可能出現(xiàn)修正值超出溫控儀SC值可調(diào)范圍的情況。此時(shí)應(yīng)取出隔板,并將校準(zhǔn)裝置的溫度傳感器調(diào)整至工作室底部,重新測(cè)試并計(jì)算修正值和斜率。
3.調(diào)整后校準(zhǔn)
完成溫控儀調(diào)整后,待溫度達(dá)到設(shè)定值,并穩(wěn)定保持60min,再對(duì)真空干燥箱的溫場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)。各測(cè)量點(diǎn)溫度的記錄時(shí)間間隔和次數(shù)應(yīng)根據(jù)用戶(hù)需求確定,校準(zhǔn)結(jié)果按JJF1101-2019規(guī)定計(jì)算。
三、校準(zhǔn)結(jié)果的使用
校準(zhǔn)證書(shū)上應(yīng)給出真空干燥箱的溫度偏差、溫度波動(dòng)度和溫場(chǎng)均勻性的校準(zhǔn)結(jié)果,并明確標(biāo)注校準(zhǔn)傳感器的布置點(diǎn),以及各點(diǎn)的溫度偏差,并建議用戶(hù)在使用時(shí)將樣品放置在已校準(zhǔn)的位置。經(jīng)過(guò)以上操作,真空干燥箱的溫場(chǎng)校準(zhǔn)結(jié)果更有參考價(jià)值,能夠更好地為真空干燥箱的試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)支撐。