大工作空間環境試驗設備溫濕度校準便攜式定位裝置

張婧瑜 何慈暉 毛旭峰/.上海市質量監督檢驗技術研究院；.上海市計量測試技術研究院

0 引言

隨著消費結構持續升級、生鮮電商的快速崛起，以及國家不斷出臺的鼓勵政策，我國冷鏈物流進入迅猛發展期。冷鏈物流行業對冷庫、前置倉、氣候實驗艙等大工作空間環境試驗設備的計量校準需求日趨增多[1-3]。大工作空間環境試驗設備的溫濕度均勻性是其計量校準的重要指標，工作空間溫濕度分布的均勻性對于環境試驗設備的計量校準的準確性起著至關重要的作用[4]。這里設計了一種適用于大工作空間環境試驗設備的校準用便攜式定位裝置，可以滿足多工作空間尺寸、多校準參數的大工作空間環境試驗設備的現場計量校準需求，有效減少測量點的重復性誤差，提高工作效率和準確性。

1 溫濕度均勻性測量點要求

根據國家計量技術規范JJF 1101-2019 《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》[5]，對于環境試驗設備校準中的測量點位置和數量都有明確規定。現場校準時，需要根據規定在工作空間內均勻分布測量傳感器[6]。當環境試驗設備的工作空間容積小于等于2 m3時，布置9個溫度測量點、3個濕度測量點；當環境試驗設備的工作空間容積大于2 m3時，布置15個溫度測量點、4個濕度測量點（如圖1）；當環境試驗設備的工作空間容積大于50 m3時，可根據實際需要或用戶需求減少或增加測量點數量。在現場計量校準多個大工作空間環境試驗設備時，受到空間尺寸、現場環境、測量要求等多種因素影響，亟需一種測溫范圍廣、便于攜帶、尺寸可調節、適用范圍廣的大工作空間環境試驗設備——溫濕度校準用便攜式定位裝置，以滿足大工作空間環境試驗設備的現場計量校準要求。

圖1 環境試驗設備工作空間容積大于2 m3測量布點

2 定位裝置結構

大工作空間環境試驗設備溫濕度校準便攜式定位裝置主要特點包括：（1）材料質量輕、測量溫度范圍廣。定位裝置采用鋁加不銹鋼復合材料，溫度、濕度覆蓋范圍廣，溫度范圍-80～300 ℃，濕度范圍（0～100）% RH。（2）底座可折疊，方便攜帶。底座由十字架底座和測量桿底部兩部分組成，采用偏心結構設計。兩部分連接位置可移動，根據所懸掛的測量設備重心位置確定，保證測量設備重心位置與十字架底座中心位置在同一條垂直線上。這種設計保證了定位裝置能夠承載一定質量的測量設備，并最大可能地減輕了定位裝置質量。（3）靈活可調節的高度尺寸，適用于中、大工作空間尺寸，特別是工作空間容積大于2 m3，甚至大于50 m3的環境試驗設備的校準需求。測量桿為伸縮桿，高度調節范圍為1.2～2.7 m。（4）定位裝置可選配相應配件，可在定位裝置不同高度、空間的多個位置自由放置測量設備。定位裝置各高度位置每隔一段距離均有打孔，可根據需要加裝掛鉤、掛籃等配件，用于放置濕度傳感器、測溫熱電偶、無線溫濕度傳感器、測溫鉑電阻、污染物測量儀等測量設備。定位裝置的布點搭建、總體結構、折疊底座如圖2、圖3、圖4所示。

圖2 定位裝置布點搭建

圖3 定位裝置總體結構

圖4 定位裝置折疊底座

3 定位裝置使用方法

3.1 定位裝置搭建

如圖2所示，定位裝置由四根垂直伸縮桿和兩根十字交叉的水平伸縮桿搭建而成。垂直伸縮桿呈矩形分布，上端通過一根繩索環繞連接。水平伸縮桿沿對角線連接，垂直于垂直伸縮桿頂部的四個端點，兩根水平伸縮桿通過萬向連接器連接成一體。每一根水平伸縮桿均可接有吊墜線，吊墜線下端與吊墜連接。垂直伸縮桿的底部設有折疊底座（如圖4所示），折疊底座包括底桿、連接柱以及連接桿，其中連接柱可沿底桿側面水平滑動，連接桿的一端與連接柱鉸接。垂直伸縮桿連接在折疊底座偏心的位置，連接位置根據所懸掛的測量設備重心位置確定，保證測量設備重心位置與十字架底座中心位置在同一條垂直線上。

3.2 實例分析

根據JJF 1101-2019要求，當環境試驗設備工作空間容積大于2 m3時，溫度測量點為15個，濕度測量點為4個，如圖1所示，數字為溫度測量點位置，字母為濕度測量點位置。首先根據環境試驗設備工作空間的幾何尺寸，將頂部兩根十字交叉的水平伸縮桿調整到合適的長度，并組裝在位于測量空間的1、2、3、4位置處的定位裝置頂部，隨后逐一調整四個角位置處的定位裝置水平伸縮桿長度，直到滿足環境試驗設備計量校準布點搭建要求。

在四個角定位裝置的上層、中層和下層相應位置，及頂部十字交叉中心點處裝配掛鉤和掛籃，完成1～10、15溫度測量點布點，以及A、B、O濕度測量點布點；在四個角定位裝置之間配掛細軟不銹鋼鋼絲繩，用掛鉤或掛籃固定測溫探頭，完成11～14溫度測量點布點，以及C位置處濕度測量點布點。

定位裝置頂部十字交叉的水平伸縮桿每隔一段距離均有打孔，當環境試驗設備工作空間容積大于50 m3，可以通過在頂部十字交叉的水平伸縮桿相應位置安裝掛鉤或掛籃等配件，進一步滿足用戶在不同工作空間位置增加測量點數量的要求。

4 結語

大工作空間環境試驗設備溫濕度校準便攜式定位裝置，具有適用溫濕度范圍廣、偏心結構設計、便攜可折疊、裝配尺寸靈活等特點。搭配掛鉤、掛籃等配件，可以滿足多工作空間尺寸、多參數的大工作空間環境試驗設備的現場計量校準需求。該裝置可有效減少測量點的重復性誤差，提高計量校準效率和準確性，在現場計量校準中具有推廣和應用價值。