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一般真空箱的工作空间体积小于0.4m3,因此,选取工作空间的中层作为测试平面。中层为通过工作室几何中心的平行于底面的校准工作面,测试点与工作室内壁的距离不小于各边长的1/10,测试点的位置布局及数量。工作空间体积大于0.4m3的真空箱,测试点的数量可以适当增加至9个或更多,其测试点的位置布置可以参考JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》中的测试点位置布置图。
按照上述方法,布置好温度传感器,待温度稳定后,就可以记录被校真空干燥箱和标准器的温度示值,从而按照校准规范中的计算方法计算出相应的温度偏差及不确定度、温度均匀度和温度波动度的值。
真空干燥箱温度的测量方法
真空干燥箱尽管是在真空状态下工作,但是测量其温度指标是在非真空状态下,也就是在常压下进行的。真空干燥箱温度的测量方法,在GB/T29251-2012《真空干燥箱标准》以及JB/T9505-1999(2009)《真空干燥箱机械行业标准》中都有详细介绍,这里就不再赘述。同样,精密真空箱设备,笔者起草的地方校准规范中也沿用了这一方法。为什么温度要在常压下进行,而不是在真空状态下进行?笔者认为主要有以下原因:
对真空干燥箱的温度指标是这么要求的,这与真空干燥箱在实际计量工作中的特殊性有关。从分子运动论观点看,温度是气体分子运动平均动能的标志,表示气体分子热运动的剧烈程度。气体温度是采用温度计间接测量,当温度计与环境气体达到热平衡后,用温度计温度作为气体温度。但是在真空环境下,气体分子数量少,短时间内不足以使得温度计的温度与气体温度相平衡。因此,真空干燥箱温度指标的校准都是在非真空条件下进行的。另外,由于真空干燥箱生产的特殊性,它没有鼓风,自身没有温度均衡的功能,精密真空箱厂家,全靠腔体内温度自我均衡。如果在真空条件下,恒温均匀是需要很长时间的,一般计量工作都是有时间限制的,或者说现场检测的时间是有限制的,检定人员不可能一直等到它温度均匀。
真空箱按其工作室几何形状可分为立方体和圆柱体。真空箱的极限压力一般为-0.1MPa,常见的真空箱的压力指示测量范围一般为(-0.1~0)MPa,每0.02MPa为一个标有数字的分度线。真空箱高工作温度可分为150℃、200℃和250℃,精密真空箱生产厂家,其他温度等级由制造商与用户协商确定。
不同高工作温度的真空箱,其温度均匀度技术要求略有不同:对于高工作温度≤200℃的真空箱,温度均匀度≤2℃;对于高工作温度﹥200℃的真空箱,真空箱,温度均匀度≤3℃。
不同高工作温度的真空箱,其温度波动度技术要求为:对于高工作温度≤200℃的真空箱,温度波动度≤1℃;对于高工作温度﹥200℃的真空箱,其温度波动度限值为±1℃。
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