環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫濕度校準(zhǔn)新老規(guī)范的解析

環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫濕度校準(zhǔn)新老規(guī)范的解

析摘要：JJF1101-2019《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》現(xiàn)已正式實(shí)施。文章對新老規(guī)范的正文內(nèi)容進(jìn)行了一個全面的比對，指出了新規(guī)范更改和新增的部分。同時通過處理和計(jì)算校準(zhǔn)所得到的數(shù)據(jù)，解析新規(guī)范中提出的校準(zhǔn)方法。關(guān)鍵字：環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備；溫度濕度參數(shù)；JJF1101-2019AnalysisofnewandoldCalibrationSpecificationofEnviromentalTestingEquipmentofTemperatureandHumidityWangShuhuiMaoXiaochenNieXiaoYe(ShanghaiInstituteofMeasurementandTestingTechnology,Shanghai201203)EnvironmentalTestingEquipmentforTemperatureandHumiditycomprehensivecomparisonofthebodycontentofthenewandoldspecifications,andpointedoutthechangesandadditionsofthenewspecifications.Atthesametime,thearticleanalyzedthecalibrationmethodproposedinthenewspecificationbyprocessingandcalculatingthedataobtainedfromthecalibration.KeyWords:EnvironmentalTestingEquipment;TemperatureandHumidityParameters;JJF1101-2019。引言環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備是模擬一種或一種以上環(huán)境條件，對產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、藥物保存、化工電子等行業(yè)1］。JJF1101-2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》作為校準(zhǔn)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的主要依據(jù)，施行多年。2019年9月5日，國家市場監(jiān)督管理局正式發(fā)布JJF1101-2019《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》，并于2020年3月5日開始實(shí)施，同時宣告了JJF1101-2003作廢。此次規(guī)范的更新對于環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的開發(fā)人員、操作人員以及計(jì)量工作者都有著非常重要的意義。本文將對JJF1101-2019的改動與原規(guī)范進(jìn)行對比，并通過對實(shí)際校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的處理來解讀新規(guī)范校準(zhǔn)結(jié)果的改動。1規(guī)范內(nèi)容的更新JJF1101-2019更新了命名、應(yīng)用范圍、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)方法等內(nèi)容，同時在規(guī)范正文的最后將建議復(fù)校時間從2年改為了1年。本節(jié)將說明規(guī)范改動的內(nèi)容，其中校準(zhǔn)方法的改動會在下一節(jié)中詳細(xì)解釋。1.1命名的改變JJF1101-2019的名稱更改為《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》，增加了“參數(shù)”兩個字，使規(guī)范指導(dǎo)和參照的目標(biāo)更明確和具體。例如JJF1101-2019在校準(zhǔn)方法中刪去了交變能力檢查相關(guān)的內(nèi)容，使本規(guī)范緊緊圍繞環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的溫度、濕度參數(shù)進(jìn)行。1.2應(yīng)用范圍變動JJF1101-2019明確了溫度適用范圍-80°C~300°C，濕度范圍10%RH~100%RH，并且指出干燥箱、培養(yǎng)箱、氣候老化箱、霉菌試驗(yàn)箱、鹽霧試驗(yàn)箱、腐蝕氣體試驗(yàn)箱、高低溫試驗(yàn)箱、交變濕熱試驗(yàn)性、恒溫恒濕箱等環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備的溫濕度參數(shù)校準(zhǔn)均可參照本規(guī)范［1］。同時JJF1101-2019更新了環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫濕度的技術(shù)要求，并且指出該技術(shù)要求不用于合格性判斷，這一點(diǎn)對企業(yè)和設(shè)備廠商的質(zhì)量控制提供了靈活性。1.3新增術(shù)語JJF1101-2019中新增了多條術(shù)語的內(nèi)容，包括環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、工作空間、穩(wěn)定狀態(tài)，并且根據(jù)GB/T5170.1-2016《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法總則》中的內(nèi)容重新定義了偏差和均勻度的概念，同時重新定義了波動度的概念。這些新增的術(shù)語和定義也為校準(zhǔn)方法的改變提供了基礎(chǔ)說明。1.4校準(zhǔn)條件的更新JJF1101-2019中將校準(zhǔn)的環(huán)境條件進(jìn)行了一定程度的放寬，具體內(nèi)容詳見表1。同時，JJF1101-2019給出了新的測量標(biāo)準(zhǔn)和其技術(shù)要求。JJF1101-2019在溫度測量標(biāo)準(zhǔn)中刪去了JJF1101-2003中提到溫度測量標(biāo)準(zhǔn)器“時間常數(shù)應(yīng)小于15s”的內(nèi)容［2］，新增“通道傳感器數(shù)量不少于9個”。JJF1101-2019在濕度測量標(biāo)準(zhǔn)中將濕度測量標(biāo)準(zhǔn)修改為多通道溫濕度顯示儀表或多路溫濕度測量裝置，通道傳感器數(shù)量不少于3個。JJF1101-2003中提到的濕度測量標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)字通風(fēng)干濕表、數(shù)字溫度計(jì)、干濕球溫度計(jì)，這些測量標(biāo)準(zhǔn)都存在一定的局限性，限制于一定的校準(zhǔn)條件，隨著技術(shù)的進(jìn)步，多通道的溫濕度儀表更實(shí)用于環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的濕度校準(zhǔn)。表1環(huán)境條件比較JJF1101-2003JJF1101-2019溫度(15~35)°C15C~35C濕度(30~85)%RH不大于85%RH氣(86~106)kPa80kPa~106kPa2校準(zhǔn)方法的對比校準(zhǔn)方法的改動直接決定了計(jì)量人員在進(jìn)行校準(zhǔn)時的操作、數(shù)據(jù)處理和出具證書的變化。JJF1101-2019中對校準(zhǔn)方法進(jìn)行了較大幅度的改動，尤其是數(shù)據(jù)處理部分，更新了原有方法的不足，采用了新的計(jì)算方式，使得校準(zhǔn)方法更加合理。2.1校準(zhǔn)點(diǎn)關(guān)于校準(zhǔn)點(diǎn)的位置和數(shù)量新規(guī)范在舊規(guī)范的基礎(chǔ)上增加了兩處，分別是“傳感器測量點(diǎn)布放位置也可根據(jù)用戶實(shí)際工作需求進(jìn)行布置”和設(shè)備容積小于0.05m3可根據(jù)實(shí)際需要或用戶需求減少或增加測量點(diǎn)數(shù)量并圖示說明。這一點(diǎn)更新使計(jì)量人員在現(xiàn)場能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行布點(diǎn)，并且為超小型的設(shè)備的校準(zhǔn)提供了靈活的解決方案。2.2校準(zhǔn)時間JJF1101-2019中，要求的記錄時間與JJF1101-2003中相同，均為間隔2min，記錄30min，但是JJF1101-2019中要求記錄16組數(shù)據(jù)，比JJF1101-2003中的15組數(shù)據(jù)多了一組。并且JJF1101-2019中新增了溫度、濕度的穩(wěn)定時間問題，要求溫度、濕度達(dá)到設(shè)定值至開始記錄數(shù)據(jù)所等待的時間不超過60min。這也成為一個判斷設(shè)備狀態(tài)是否正常的重要依據(jù)，避免長時間的等待。2.3數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是JJF1101-2019中相比原規(guī)范改動最大的部分，將溫度/濕度偏差、均勻度、波動度進(jìn)行重新的定義，提供了新的計(jì)算方法。本文將根據(jù)實(shí)際測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，表2是一組現(xiàn)場測得的數(shù)據(jù)，設(shè)備容積小于2m3，設(shè)定值為60°C，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定后顯示溫度值（指示值）保持在60°C。由于溫度的數(shù)據(jù)處理

與濕度校準(zhǔn)方法類似，因此下文以溫度的校準(zhǔn)作為具體實(shí)例，不再重復(fù)濕度校準(zhǔn)的步驟。表2校準(zhǔn)數(shù)據(jù)位 實(shí)測溫度值（°C）置次數(shù)12345678 9569.6 0.3 59.7569.5 0.1 59.656569.6 0.3 59.7569.5 0.1 59.6569.5 0.3 59.5569.6 0.3 59.6569.6 0.2 59.6TOC\o"1-5"\h\z6 59.8 0.1 9.95659.7 0.0 9.95669.8 0.0 0.05659.7 0.0 9.85659.9 0.0 9.95569.7 0.05559.5 9.95559.6 9.95559.6 9.95559.5 9.859.859.859.759.759.759.759.759.859.859.859.759.759.759.759.759.85 69.8 0.1569.7 0.1569.8 0.1569.8 0.115 60 9.8 0.015 69.7 0.015 69.8 0.015 69.7 0.15559.8 9.75559.8 9.75559.7 9.75559.7 9.75559.8 9.65559.8 9.75559.8 9.75559.7 9.65569.7 0.35569.7 0.46560.0 9.6 0.35569.7 0.35569.6 0.25569.6 0.25569.6 0.25569.6 0.315 6 55 5 5 5 69.8 0.19.8 9.8 9.69.9 9.7 0.259.715 6 5555569.8 0.19.8 9.8 9.7 9.8 9.6 0.315 6 5555569.80.0 9.9 9.7 9.69.8 9.6 0.359.759.72.3.1溫度偏差JJF1101-2003中溫度偏差的公式如式（1）所示，溫度偏差等于設(shè)備顯示溫度（指示值）平均值減去中心點(diǎn)測量平均值。根據(jù)表2數(shù)據(jù)可得，溫度偏差=0.4°Co=G玲式（1）JJF1101-2019中由上偏差和下偏差兩部分組成如式（2）、式（3）所示，上偏差為各測量點(diǎn)規(guī)定時間內(nèi)測得的最高溫度減去設(shè)備設(shè)定值；下偏差為各測量點(diǎn)規(guī)定時間內(nèi)測得的最低溫度減去設(shè)備設(shè)定值。根據(jù)表2數(shù)據(jù)可得，上偏差占％=0.4°C,下偏差也命=-0.5°Co上偏差和下偏差可能均為正值或負(fù)值，也可能一正一負(fù)，但是根據(jù)定義，上偏差必然大于下偏差。L式（2）difr5式（3）在JJF1101-2003中對溫度偏差的定義和處理是頗具爭議的，因此也是改動較大的部分。首先，JJF1101-2003中對溫度偏差的定義只考慮了中心點(diǎn)的偏差，設(shè)備對于中心點(diǎn)的控制不能反映整個工作空間的情況，上偏差和下偏差更加能反映被測設(shè)備的工作情況。其次，JJF1101-2019將參考點(diǎn)從原先的指示值改成了設(shè)定值，這更加符合操作人員的使用習(xí)慣，因?yàn)椴僮髡卟豢赡荛L時間監(jiān)控設(shè)備指示值的情況去更改設(shè)定值，通常是以設(shè)定值作為溫度依據(jù)［3］。同時，按照J(rèn)JF1101-2003的方法，若是設(shè)備指示值無法達(dá)到設(shè)定值，偏差卻在規(guī)定范圍內(nèi)，證書上就無法顯示出設(shè)備的缺陷，而以設(shè)定值作為參考點(diǎn)則可以在證書上體現(xiàn)出真實(shí)的偏差［4］。除此之外，在計(jì)量學(xué)中，測量值與約定真值之差是測量誤差，那么JJF1101-2003中對溫度偏差的定義反而應(yīng)該改成溫度誤差更為合適％2.3.2溫度均勻度更新的規(guī)范中，溫度均勻度的定義和計(jì)算方式都沒有任何的變化，如式（4）所示，為每次測量中實(shí)測最高溫度與最低溫度差值的算術(shù)平均值。從定義來看，溫度均勻度的值必然小于或等于上偏差與下偏差的差值。根據(jù)表可以計(jì)算得到本次校準(zhǔn)的溫度均勻度為0.7°C，小于上偏差與下偏差的差值。小產(chǎn)景皿一'1"的式（4）2.3.3溫度波動度JJF1101-2003中溫度波動度的公式如式（5）所示，為中心點(diǎn)實(shí)測最高溫度與最低溫度之差的一半，冠以“土”號。根據(jù)表2數(shù)據(jù)可得，位置5為中心點(diǎn)，波動度=±0.l°Coy皿-頃棹式（5）JJF1101-2019中溫度波動度的公式如式（6）所示，各測量點(diǎn)實(shí)測最高溫度與最低溫度之差的一半，冠以“土”號。取全部測量點(diǎn)中變化量的最大值作為溫度波動度校準(zhǔn)結(jié)果，波動度經(jīng)四舍五入得至心弓=±0.2°Co= t扁⑵式（6）與溫度偏差同理，采用全部測量點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)比僅僅采用中心點(diǎn)的數(shù)據(jù)更加能反映設(shè)備的整體情況回。3總結(jié)JJF1101-2019《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》從命名的更改就明確了本規(guī)范針對的范圍內(nèi)容，同時刪除了與溫度、濕度參數(shù)無關(guān)的內(nèi)容，根據(jù)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)器設(shè)備的發(fā)展情況更改了測量標(biāo)準(zhǔn)，并且修改了校準(zhǔn)方法，使得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)出具的證書更加能體現(xiàn)設(shè)備的使用情況。參考文獻(xiàn)JJF1101-2019環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范[S].JJF1101-2003環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范[