環(huán)境試驗設(shè)備使用及校準時會遇到什么問題?
一、使用及校準中出現(xiàn)的問題分析
依據(jù)JJF1101-2003《環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度校準規(guī)范》,環(huán)境試驗設(shè)備主要參數(shù)有溫、濕度偏差,波動度以及均勻性。本文就圍繞以上參數(shù),并結(jié)合平時經(jīng)驗,簡單分析設(shè)備在使用和校準過程中出現(xiàn)的問題。
1.溫度過沖
溫度過沖問題主要是由于設(shè)備的控溫系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)本身的設(shè)計缺陷或參數(shù)設(shè)置不合理導致的。老式的溫度試驗設(shè)備配置的是位式調(diào)節(jié)的溫度控制儀表,位式調(diào)節(jié)的控制原理為溫度達到設(shè)定值時,控制儀表才會切斷輸出,但此時由加熱阻絲組成的加熱系統(tǒng)仍然處于高溫中,這些熱量會轉(zhuǎn)移至箱體之中,造成溫度過沖。新式的PID控制系統(tǒng)在設(shè)備溫度接近設(shè)定值時會不斷減小輸出功率,使得輸出與設(shè)備散熱相平衡,以期實現(xiàn)恒溫的效果,這樣就有效地避免了溫度過沖問題。實際工作中,由于PID控制參數(shù)設(shè)置不合理,過沖問題仍時有發(fā)生。另外由于箱內(nèi)傳感器的反應(yīng)速度滯后,造成加熱器(或制冷機組)在到達溫度后繼續(xù)工作一段時間,這就造成溫度過沖的另一種情形。
2.均勻性不好,波動度較大
設(shè)備的均勻性不好,首先要考慮的是設(shè)備的鼓風循環(huán)系統(tǒng)是否開啟,風扇是否轉(zhuǎn)動,若風機運行不正常,會嚴重影響溫度場的均勻性,造成試驗箱內(nèi)均勻度較差。在對設(shè)備進行校準時,試驗設(shè)備最好空載檢測。若設(shè)備內(nèi)滿載物品,首先,物品會大量吸收熱量或者有些物品有很強的吸濕性,導致試驗設(shè)備升溫或加濕變慢。校準人員由于時間有限,可能會在平衡不充分時進行校準;其次,因為負載物品之間的比熱容不相同以及有些物品較強的吸放熱的能力(如金屬物品),會導致設(shè)備內(nèi)溫度在設(shè)定溫度附近出現(xiàn)長時間和較大幅度的震蕩,會產(chǎn)生比空載時更加復雜的溫度平衡過程,試驗設(shè)備達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間會大幅增加。
3.濕度顯示異常
試驗設(shè)備進行濕度測量時,有時會發(fā)現(xiàn)濕度顯示出現(xiàn)異常,例如濕度一直顯示99%RH。一旦出現(xiàn)異常,首先觀察顯示儀表是否缺碼。數(shù)字顯示儀表缺碼是常見問題,缺碼會影響對設(shè)備實際控制參數(shù)判斷,此時需要對顯示儀表進行維修或更換。其次,檢查濕球傳感器是否有紗布纏繞,紗布是否濕潤,小水壺水量是否充足。濕球傳感器不夠濕潤就無法與干球傳感器形成正確的溫差,影響濕度的準確測量;最后就是觀察顯示儀表的濕度參數(shù)設(shè)置是否正確。
二、校準時注意事項
1.校準點的選擇
依據(jù)JJF1101-2003要求,校準點應(yīng)選擇設(shè)備使用的上、下限及中間點,也可根據(jù)客戶需要選擇實際常用的溫、濕度點。對新購置的設(shè)備進行調(diào)試驗收時,可選擇校準設(shè)備使用的溫、濕度上、下限及中間點,以全面驗證設(shè)備的性能。對于平時使用的設(shè)備,基于實際工作,應(yīng)選擇校準設(shè)備常用的溫、濕度點或根據(jù)用戶需求進行校準。
2.校準時布點的位置
校準時,傳感器應(yīng)按照校準規(guī)范的要求進行布點。校準平面應(yīng)與工作室底面平行,測試點與工作室內(nèi)壁的距離不小于各邊長的1/10,如遇風道,距離可加大,但不能大于50mm。如果設(shè)備帶有樣品架或樣品車,下層測試點可布放在樣品架或樣品車上方10mm處。
3.誤差修正
對于使用數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀進行溫度控制的設(shè)備,大部分具備誤差修正功能。用戶可依據(jù)計量機構(gòu)出具的校準報告,結(jié)合自身的使用情況參照設(shè)備使用說明書進行具體修正。由于儀表設(shè)計原理不同,誤差修正可能是零位修正或非線性修正,故此誤差修正只對該校準點有效。
三、平時使用的注意事項及維護
1.選用合適的設(shè)備
針對試驗所需的環(huán)境條件(溫度、濕度、容量),要選用合適規(guī)格的試驗設(shè)備。
2.正確放置樣品
進行試驗時,切忌過多地放置樣品,導致設(shè)備內(nèi)空氣流動不暢,溫、濕度均勻性不佳,失去試驗條件。樣品應(yīng)放置于箱內(nèi)中心處,與加熱部分和門保持一定距離,樣品放置應(yīng)不堵塞出風口和回風口,給溫濕度傳感器也應(yīng)留出一定距離,以保證試驗環(huán)境的有效。
3.使用前一定要檢查設(shè)備的關(guān)鍵性能
使用濕度試驗設(shè)備前一定要檢查干球、濕球傳感器是否配置完好,濕球傳感器探頭是否濕潤,加濕器水量是否充足;應(yīng)使用亞麻織成的專用“濕球紗布”,使其緊密纏繞傳感器;濕球傳感器供水應(yīng)使用純凈水或蒸餾水,否則,由于水的純凈度原因,會導致紗布變硬,使得紗布無法吸收水分變干燥;應(yīng)定期清洗或更換紗布,保證濕球傳感器性能良好。
4.避免溫度過沖
老式設(shè)備可分為“單加熱”和“雙加熱”兩種。“單加熱”是指設(shè)備的加熱功率是固定的。使用這種類型的設(shè)備進行溫度試驗時,參照以往設(shè)備的過沖量,當溫度快要達到設(shè)定值時,手動關(guān)閉加熱,使溫度過沖至設(shè)定值。“雙加熱”是指設(shè)備的加熱功率是可選的,分成高溫(大功率)、低溫(小功率)兩個擋位。使用這類設(shè)備時,在升溫的前段可使用高溫擋(大功率),當溫度接近設(shè)定值時切換為低溫擋(小功率)。對于PID控制的設(shè)備,可參照說明書,對PID控制器的參數(shù)進行修正,或者進行整定,必要時需要聯(lián)系廠家的技術(shù)人員進行協(xié)助。通過以上措施可有效解決溫度過沖問題,避免溫度過沖對試驗造成影響。
5.定期檢查設(shè)備密封性并保持設(shè)備所處環(huán)境的干燥
沒有試驗任務(wù)時,偶爾進行模擬試驗,有利于保持設(shè)備的試驗性能。