武漢真空干燥箱溫度指標的校準方法分析
更新時間：2020-09-09 點擊次數：2103次
武漢真空干燥箱的工作空間體積小于0.4m3，因此，選取工作空間的中層作為測試平面。中層為通過工作室幾何中心的平行于底面的校準工作面，測試點與工作室內壁的距離不小于各邊長的1/10，測試點的位置布局及數量。工作空間體積大于0.4m3的真空箱，測試點的數量可以適當增加至9個或更多。
按照上述方法，布置好溫度傳感器，待溫度穩定后，就可以記錄被校真空干燥箱和標準器的溫度示值，從而按照校準規范中的計算方法計算出相應的溫度偏差及不確定度、溫度均勻度和溫度波動度的值。
這里需要注意的是，武漢真空干燥箱盡管是在真空狀態下工作，但是測量其溫度指標是在非真空狀態下，也就是在常壓下進行的。真空干燥箱溫度的測量方法，在GB/T29251-2012《真空干燥箱國家標準》以及JB/T9505-1999(2009)《真空干燥箱機械行業標準》中都有詳細介紹，這里就不再贅述。同樣，筆者起草的地方校準規范中也沿用了這一方法。為什么溫度要在常壓下進行，而不是在真空狀態下進行？筆者認為主要有兩方面原因:
第一，國標中對真空干燥箱的溫度指標是這么要求的，這與真空干燥箱在實際計量工作中的特殊性有關。從分子運動論觀點看，溫度是氣體分子運動平均動能的標志，表示氣體分子熱運動的劇烈程度。氣體溫度是采用溫度計間接測量，當溫度計與環境氣體達到熱平衡后，用溫度計溫度作為氣體溫度。但是在真空環境下，氣體分子數量少，短時間內不足以使得溫度計的溫度與氣體溫度相平衡。因此，真空干燥箱溫度指標的校準都是在非真空條件下進行的。另外，由于真空干燥箱生產的特殊性，它沒有鼓風，自身沒有溫度均衡的功能，全靠腔體內溫度自我均衡。如果在真空條件下，恒溫均勻是需要很長時間的，一般計量工作都是有時間限制的，或者說現場檢測的時間是有限制的，檢定人員不可能無限制地一直等到它溫度均勻。
這就引出了第二個原因。大部分企業也好，地方計量單位也好，傳統的溫度計量用的都是“有線”溫度傳感器，比如常見的工業鉑電阻，成本低、準確度高，一直受大家青睞。而武漢真空干燥箱，放入這類“有線”的溫度傳感器后，就不能再進行抽真空的操作，因為真空干燥箱的工作腔在正常工作時需要密閉，放入了溫度傳感器，就會使門縫處有縫隙，無法抽真空，也就無法對箱體進行真空狀態下的校準。
如果想進行真空條件下的校準，也不是不可以。首先得有無線溫度記錄儀器，這樣的設備一般都很貴，對于普通企業或者計量機構來說，成本太高。同時，如第一點里所說，無線溫度記錄儀器需要配合電腦工作，且目前的無線溫度記錄儀器都不支持在線實時監測，都是事先用電腦設置好，記錄完成后，再用電腦讀取數據。這樣的無線溫度記錄設備無法實時顯示腔體內溫度，自然也就無法知曉腔體內何時達到溫度平衡及溫度均勻，計量檢測人員從外觀根本看不出來。只有測量在非真空狀態下腔體的溫度時，才能達到在時間上比較快，同時，計量檢測人員又能在顯示儀器上觀測到腔體內溫度是否平衡和均勻，從而達到計量檢測的目的。真空干燥箱的腔體一般比較小，如果在非真空條件下測量真空干燥箱的溫度，溫度偏差還可以的話，那么在真空條件下，對溫度影響也不會太大，至少在可控的溫度范圍內。
