易軍，黃蓓

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東 廣州 510610）

0 引言

目前，國家在環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備方面中的溫度、濕度部分其校準(zhǔn)或檢驗(yàn)主要依據(jù)國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF 1101-2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》[1]（以下簡稱JJF 1101）或國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5170.2-2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法溫度試驗(yàn)設(shè)備》[2]和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5170.5-2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法濕熱試驗(yàn)設(shè)備》[3]（以下簡稱GB/T 5170.2和GB/T 5170.5）。JJF 1101適用于環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度計(jì)量性能的校準(zhǔn)，其他類似設(shè)備也可參照本規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)。這是國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布的校準(zhǔn)規(guī)范。實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可委員會 （CNAS）按計(jì)量技術(shù)規(guī)范認(rèn)可，依據(jù)JJF 1101的校準(zhǔn)規(guī)范。GB/T 5170適用于電工電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)所用設(shè)備的檢驗(yàn)，其他產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)所用設(shè)備的檢驗(yàn)亦可參照使用；這是中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會共同發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)。然而，校準(zhǔn)規(guī)范JJF 1101和國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 5170.2 和 GB/T 5170.5 （其中術(shù)語和定義在GB/T 5170.1-2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法 總則》[4]以下簡稱GB/T 5170.1） 的內(nèi)容大部分都相同，使我們在依據(jù)時很容易混淆。本文將以JJF 110為主，把這兩種依據(jù)容易混淆的部分列出來，供大家參考。

1 術(shù)語部分

a）溫度偏差

JJF 1101中規(guī)定，溫度偏差是環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，顯示溫度平均值與工作空間中心點(diǎn)實(shí)測溫度平均值的差值。

GB/T 5170.1中規(guī)定，溫度偏差是試驗(yàn)箱 （室）穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間各測量點(diǎn)在規(guī)定的時間內(nèi)實(shí)測最高溫度和最低溫度與標(biāo)稱溫度的上下偏差。

b）相對濕度偏差

JJF1101中規(guī)定，相對濕度偏差是環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，顯示相對濕度平均值與工作空間中心點(diǎn)實(shí)測相對濕度平均值的差值。

GB/T 5170.1中規(guī)定，相對濕度偏差是試驗(yàn)箱（室）穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間各測量點(diǎn)在規(guī)定時間內(nèi)實(shí)測最高相對濕度和最低相對濕度與標(biāo)稱相對濕度的上下偏差。

c）標(biāo)稱值

JJF 1101中規(guī)定，標(biāo)稱值是當(dāng)校準(zhǔn)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度時，按試驗(yàn)方法要求所規(guī)定的參數(shù)值或按需要預(yù)先確定的參數(shù)值。

GB/T 5170.1中規(guī)定，標(biāo)稱值是當(dāng)校準(zhǔn)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備時，按試驗(yàn)方法要求所規(guī)定的環(huán)境參數(shù)值或按需要預(yù)先確定的環(huán)境參數(shù)值。

從上可歸納，溫度、濕度偏差的計(jì)算方法不同。JJF 1101中規(guī)定是顯示平均值與工作空間中心點(diǎn)實(shí)測平均值的差值，GB/T 5170.1中規(guī)定是實(shí)測最高值和最低值與標(biāo)稱值的上下偏差。

2 計(jì)量特性部分

JJF 1101中有明確地規(guī)定計(jì)量特性的技術(shù)要求，但GB/T 5170.1中未寫出。

3 校準(zhǔn)條件部分

3.1 環(huán)境條件

a）環(huán)境條件

JJF 1101中規(guī)定，溫度： （15～35）℃；濕度：（30%～85%） RH； 氣壓： （86～106） kPa。

GB/T 5170.1中規(guī)定不同的是，相對濕度：不大于85%RH，其余相同。

b）負(fù)載條件

JJF 1101中規(guī)定，一般在空載條件下校準(zhǔn)，根據(jù)用戶需要可以在負(fù)載條件下進(jìn)行校準(zhǔn)，但應(yīng)說明負(fù)載的情況。

GB/T 5170.1中規(guī)定得比較詳細(xì)，規(guī)定了如下條件：1）負(fù)載的總質(zhì)量在每立方米工作空間容積內(nèi)放置不超過80 kg；2）負(fù)載的總體積不大于工作空間容積的1／5；3）在垂直于主導(dǎo)風(fēng)向的任意截面上，負(fù)載面積之和應(yīng)不大于該處工作空間截面積的1／3，負(fù)載放置時不可阻塞氣流的流動。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備

JJF 1101中規(guī)定，溫度測量由溫度傳感器和顯示儀表組成，時間常數(shù)應(yīng)小于15 s。濕度測量標(biāo)準(zhǔn)可使用下列儀器：1）數(shù)字通風(fēng)干濕表和氣壓表；2）數(shù)字濕度計(jì)；3）干、濕球溫度計(jì)。

GB/T 5170.5中的規(guī)定比較詳細(xì)，規(guī)定了溫度測量儀器采用由鉑電阻、熱電偶傳感器及二次儀表組成的溫度測量系統(tǒng)，其測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度不大于被檢溫度允許偏差的1/3。鉑電阻傳感器應(yīng)符合IEC 60751[5]的等級A的要求，熱電偶傳感器應(yīng)符合GD/T 16839.1[6]的要求。傳感器在空氣中的50%響應(yīng)時間應(yīng)在10～40 s之間，溫度測量系統(tǒng)的響應(yīng)時間應(yīng)小于40 s。濕度測量儀器采用干、濕球溫度計(jì)或由其他濕度傳感器組成的濕度測量系統(tǒng)，其測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度不大于被測濕度允許偏差的1/3。

4 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法

4.1 校準(zhǔn)項(xiàng)目

在校準(zhǔn)項(xiàng)目方面，JJF 1101和GB/T 5170中的規(guī)定基本相同，都要校準(zhǔn)溫度和濕度的偏差、均勻度、波動度。只是GB/T 5170.5的檢驗(yàn)項(xiàng)目有更多一些。

4.2 校準(zhǔn)方法

在校準(zhǔn)溫、濕度點(diǎn)的選擇方面，JJF 1101和GB/T 5170中的規(guī)定基本相同，一般選擇設(shè)備使用范圍的下限、上限及中間點(diǎn)，也可根據(jù)用戶需要選擇實(shí)際常用的溫、濕度點(diǎn)。

在測試點(diǎn)的位置方面，JJF 1101規(guī)定測試點(diǎn)的位置應(yīng)布放在設(shè)備工作室內(nèi)的3個校準(zhǔn)面上，簡稱上、中、下3層，中層為通過工作室?guī)缀沃行牡钠叫杏诘酌娴男?zhǔn)工作面，測試點(diǎn)與工作室內(nèi)壁的距離不小于各邊長的1/10，遇風(fēng)道時，此距離可加大，但不能大于500 mm。如果設(shè)備帶有樣品架或樣品車時，下層測試點(diǎn)可布放在樣品車上方10 mm處。GB/T 5170也是這樣規(guī)定的，但還有另外一些規(guī)定：在遇風(fēng)道時，此距離可加大，但不能大于500 mm，最小距離不小于50 mm。

在測試點(diǎn)的數(shù)量方面，JJF 1101和GB/T 5170中的規(guī)定大致相同。

a）JJF 1101規(guī)定

1）當(dāng)設(shè)備容積小于2 m3時，溫度測試點(diǎn)為9個，濕度測試點(diǎn)為3個，O點(diǎn)位于中層幾何中心，如圖1所示。

圖1 設(shè)備容積小于2 m3時的測試點(diǎn)數(shù)量

2）當(dāng)容積大于2 m3時，溫度測試點(diǎn)為15個，濕度測試點(diǎn)為4個，E、O、N分別位于上、中、下層的幾何中心，如圖2所示。

3）當(dāng)工作容積大于50 m3時，測試點(diǎn)可適當(dāng)?shù)卦黾印?/p>

圖2 設(shè)備容積大于2 m3時的測試點(diǎn)數(shù)量

b）GB/T 5170規(guī)定

試驗(yàn)設(shè)備容積小于或等于2 m3時，溫度測量點(diǎn)為9個，相對濕度測量點(diǎn)為3個。布放位置如圖3所示。

圖3 設(shè)備容積小于2 m3時的測試點(diǎn)布放位置

2）試驗(yàn)設(shè)備容積大于2 m3時，溫度測量點(diǎn)為15個，相對濕度測量點(diǎn)為4個。布放位置如圖4所示。

圖4 設(shè)備容積大于2 m3時的測試點(diǎn)布放位置

從圖1-4中可以看出：在JJF 1101和GB/T 5170規(guī)定中，測試濕度的位置點(diǎn)不同。

4.3 溫度校準(zhǔn)

JJF 1101規(guī)定布放好溫度傳感器后，將試驗(yàn)設(shè)備的溫度控制器設(shè)定到所要求的標(biāo)稱溫度，使設(shè)備正常工作。穩(wěn)定后開始讀數(shù)，每2 min記錄所有測試點(diǎn)的溫度1次，在30 min內(nèi)共測試15次。濕度的校準(zhǔn)方法相似。GB/T 5170.2規(guī)定布放好溫度測量傳感器后，把試驗(yàn)設(shè)備的溫度控制器調(diào)節(jié)到所要求的標(biāo)稱溫度上。使試驗(yàn)設(shè)備降溫或升溫，自設(shè)備進(jìn)入控溫控濕狀態(tài)后穩(wěn)定30 min（穩(wěn)定時間最長不超過2 h），開始記錄各測量點(diǎn)的溫度和設(shè)備指示的溫度，每隔1 min記錄1次，在30 min內(nèi)共記錄30次。濕度的校準(zhǔn)方法相似。從上可以看出JJF 1101和GB/T 5170規(guī)定記錄的次數(shù)不同。

4.4 數(shù)據(jù)處理

術(shù)語部分已經(jīng)介紹了溫度偏差、相對濕度偏差，以下介紹其他的參數(shù)。

4.4.1 溫度均勻度的計(jì)算

a）JJF 1101中規(guī)定，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，在30 min內(nèi) （每2 min測試1次）每次測試中實(shí)測最高溫度與最低溫度之差的算術(shù)平均值。

式 （1）中：Δtu——溫度均勻度，℃；

n——測量次數(shù)；

timax——各校準(zhǔn)點(diǎn)在第i次測得的最高溫度，℃；

timin——各校準(zhǔn)點(diǎn)在第i次測得的最低溫度，℃。

b）GB/T 5170.5中規(guī)定，按式 （2）計(jì)算溫度均勻度：

式 （2）中：ΔTu——溫度均勻度，℃；

Tjmax——各測量點(diǎn)在第j次測量中的實(shí)測值最高溫度值，℃；

Tjmin——各測量點(diǎn)在第j次測量中的實(shí)測值最低溫度值，℃。

4.4.2 溫度波動度的計(jì)算

a）JJF 1101中規(guī)定，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間中心點(diǎn)溫度隨時間的變化量，即中心點(diǎn)在30 min內(nèi) （每2 min測試1次）實(shí)測最高溫度與最低溫度之差的一半，冠以 “±”號。

式 （3）中：Δtf——溫度波動度，℃；

tomax——中心點(diǎn)n次測量中的最高溫度，℃；

tomin——中心點(diǎn)n次測量中的最低溫度，℃。

b）GB/T 5170.5中規(guī)定，按式 （4）計(jì)算溫度波動度：

式 （4）中：ΔTj——試驗(yàn)設(shè)備工作空間第j點(diǎn)溫度波動度，℃；

Tjmax——試驗(yàn)設(shè)備工作空間第j點(diǎn)在30 min內(nèi)的實(shí)測值最高溫度值，℃；

Tjmin——試驗(yàn)設(shè)備工作空間第j點(diǎn)在30 min內(nèi)的實(shí)測值最低溫度值，℃。

取ΔTj的最大值為設(shè)備的溫度波動度。

4.4.3 相對濕度均勻度的計(jì)算

a）JJF 1101中規(guī)定，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，在30 min內(nèi) （每2 min測試1次）每次測試中實(shí)測最高相對濕度與最低相對濕度之差的算術(shù)平均值。

式 （5）中：Δhu——濕度均勻度，%RH；

n——測量次數(shù)；

himax——各校準(zhǔn)點(diǎn)在第i次測得的最高濕度，%RH；

himin——各校準(zhǔn)點(diǎn)在第i次測得的最低濕度，%RH。

b）GB/T 5170.5中規(guī)定，按式 （6）計(jì)算相對濕度均勻度：

式 （6）中：ΔHu相對濕度均勻度，%RH；

Hjmax——各測量點(diǎn)在第j次測量中的實(shí)測值最高相對濕度值，%RH；

Hjmin——各測量點(diǎn)在第j次測量中的實(shí)測值最低相對濕度值，%RH。

4.4.4 相對濕度波動度的計(jì)算

a）JJF 1101中規(guī)定，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間中心點(diǎn)相對濕度隨時間的變化量，即中心點(diǎn)在30 min內(nèi) （每2 min測試1次）實(shí)測最高相對濕度與最低相對濕度之差的一半，冠以“±” 號。

式 （7）中：Δhf——濕度波動度，%RH；

homax——中心點(diǎn)n次測量中濕度的最高值，%RH；

homin——中心點(diǎn)n次測量中濕度的最低值，%RH。

b）GB/T 5170.1中規(guī)定，按式 （8）計(jì)算相對濕度波動度：

式 （8）中：ΔHj——試驗(yàn)設(shè)備工作空間第j點(diǎn)相對濕度波動度，%RH；

Hjmax——試驗(yàn)設(shè)備工作空間第j點(diǎn)在30 min內(nèi)的實(shí)測值最高相對濕度值，%RH；

Hjmin——試驗(yàn)設(shè)備工作空間第j點(diǎn)在30 min內(nèi)的實(shí)測值最低相對濕度值，%RH。

5 結(jié)束語

JJF 1101中規(guī)定，經(jīng)校準(zhǔn)的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備出具校準(zhǔn)證書；環(huán)境設(shè)備試驗(yàn)的復(fù)校間隔自定，建議最長不超過2年。GB/T 5170.1中規(guī)定，檢驗(yàn)結(jié)果符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，則判為 “合格”，否則為 “不合格”；正常使用的設(shè)備，最長不超過1年應(yīng)進(jìn)行1次檢驗(yàn)。

這是JJF 1101與GB/T 5170這兩種依據(jù)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，本人使用這兩種依據(jù)后，感覺GB/T 5170比JJF 1101在數(shù)據(jù)處理方面更合理一些，而JJF 1101方面提供了明確的技術(shù)要求。上述異同點(diǎn)希望能給大家在校準(zhǔn)或檢驗(yàn)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備時提供參考，使大家不會混淆這兩種依據(jù)的內(nèi)容，更合理地選擇和使用這兩種依據(jù)。

[1]JJF 1101-2003，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范[S].

[2]GB/T 5170.2-2008，電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法溫度試驗(yàn)設(shè)備 [S].

[3]GB/T 5170.5-2008，電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法濕熱試驗(yàn)設(shè)備 [S].

[4]GB/T 5170.1-2008，電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法 總則[S].

[5]IEC 60751-2008，工業(yè)鉑電阻溫度計(jì)和鉑溫度敏感器[S].

[6]GD/T 16839.1-1997，熱電偶第1部分：分度表 [S].