沖擊試驗低溫槽廣泛應(yīng)用于電力、航空航天、理化試驗室、化工、科研等部門材料的低溫理化試驗。沖擊試驗低溫槽的控溫指標是否能滿足要求,直接影響低溫理化試驗結(jié)果。本文以DWC-40型沖擊試驗低溫槽為例對校準方法進行探討。DWC-40型沖擊試驗低溫槽主要技術(shù)參數(shù)為控溫范圍+30℃~-40℃;恒溫精度<±0.5℃。
1 校準用標準器及配套設(shè)備的選取
校準儀器選用A級鉑電阻溫度計、準確度0.02級的測溫電橋、低溫電勢轉(zhuǎn)換開關(guān)和秒表,所引入的擴展不確定度為:U95=kuc=0.10℃(取k95=2.01)符合對被校低溫槽的測量要求。
2 校準項目
溫度示值誤差、溫場均勻度和溫場穩(wěn)定度。
3 校準方法
3.1校準點的數(shù)量及分布
為了更好地掌握低溫槽內(nèi)橫向和縱向的溫度變化情況,我們將低溫槽劃分為上、中、下三個層面,選擇五點進行校準。校準點的位置分布在沖擊試驗低溫槽內(nèi)上、中、下三層,如圖1所示。
圖1 校準點的數(shù)量及分布
3.2鉑電阻溫度計的固定
由于沖擊試驗低溫槽的頂蓋起到封閉空間的作用,因此需要特別制作一個帶有五個插孔的頂蓋,以便于校準時鉑電阻溫度計能夠很好的固定在校準點位置上。而且應(yīng)注意要讓上層的鉑電阻溫度計達到測量深度,且不要讓下層的鉑電阻溫度計接觸槽壁、槽底及攪拌裝置。
3.3沖擊試驗低溫槽的校準
在上述校準點布放鉑電阻溫度計,并將沖擊試驗低溫槽溫度控制器設(shè)定到所要求的校準溫度(校準溫度依據(jù)客戶要求),使其正常工作。待沖擊試驗低溫槽達到設(shè)定溫度后,穩(wěn)定10 分鐘,開始記錄測量數(shù)據(jù),按低溫槽顯示溫度-鉑電阻溫度計1顯示溫度-溫槽顯示溫度-鉑電阻溫度計2顯示溫度……順序循環(huán)記錄測量數(shù)據(jù),每5分鐘循環(huán)記錄一次,在設(shè)定溫度共測量6次。
(1)溫度示值誤差
沖擊試驗低溫槽的顯示溫度平均值與工作區(qū)域中心點測量的平均值之差即為溫度示值誤差。
[ΔTd][=Td-To]
式中:[ΔTd]為溫度示值誤差℃;[Td]為低溫槽顯示溫度平均值℃;[To]為中心點6次測量的平均值℃。
(2)溫場均勻度
分布在沖擊試驗低溫槽內(nèi)的5支鉑電阻溫度計每次循環(huán)測量數(shù)據(jù)的最大差值為本次溫場均勻度。在30分鐘內(nèi)(每5分鐘循環(huán)測量一次)6組數(shù)據(jù)中的最大差值為溫場均勻度。
[ΔTu][=Timax-Timin]
式中:[ΔTu]為溫場均勻度℃;[Timax]為各校準點在第i次測得的最高溫度℃;[Timin]為各校準點在第i次測得的最低溫度℃。
(3)溫場穩(wěn)定度
溫場穩(wěn)定度是沖擊試驗低溫槽在穩(wěn)定狀態(tài)下,工作空間中心點溫度隨時間的變化量,即中心點在30分鐘內(nèi)實測最高溫度與最低溫度之差。
[ΔTf][=±Tomax-Tomin]
式中:[ΔTf]為溫場穩(wěn)定度℃;[Tomax]為中心點6次測量實測最高溫度℃;[Tomin]為中心點6次測量實測最低溫度℃。
隨著檢、校設(shè)備的不斷更新發(fā)展,對沖擊試驗低溫槽的校準方法亦是多種多樣,本方法僅是其中比較簡單的方法之一。