沖擊試驗低溫槽校準方法淺析

沖擊試驗低溫槽廣泛應用于電力、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參數為控溫范圍+30℃～-40℃；恒溫精度<±0.5℃。

1 校準用標準器及配套設備的選取

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、低溫電勢轉換開關和秒表，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定度。

3 校準方法

3.1校準點的數量及分布

為了更好地掌握低溫槽內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上、中、下三層，如圖1所示。

圖1 校準點的數量及分布

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定到所要求的校準溫度（校準溫度依據客戶要求），使其正常工作。待沖擊試驗低溫槽達到設定溫度后，穩定10 分鐘，開始記錄測量數據，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……順序循環記錄測量數據，每5分鐘循環記錄一次，在設定溫度共測量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的5支鉑電阻溫度計每次循環測量數據的最大差值為本次溫場均勻度。在30分鐘內（每5分鐘循環測量一次）6組數據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）溫場穩定度

溫場穩定度是沖擊試驗低溫槽在穩定狀態下，工作空間中心點溫度隨時間的變化量，即中心點在30分鐘內實測最高溫度與最低溫度之差。

[ΔTf][=±Tomax-Tomin]

式中：[ΔTf]為溫場穩定度℃；[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、校設備的不斷更新發展，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。