箱式電阻爐校準(zhǔn)規(guī)范

1箱式電阻爐校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于工作溫度不高于1300℃箱式電阻爐(以下簡(jiǎn)稱箱式爐)的校準(zhǔn)。JB/T8195.7間接電阻爐第7部分：SX系列實(shí)驗(yàn)用箱式爐箱式爐設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的正常使用溫度，通常是一個(gè)溫度按試驗(yàn)方法要求所規(guī)定的溫度值或按需要預(yù)先確定的溫度值。[部分引用3.3工作區(qū)workingzone3.4爐溫均勻度f(wàn)urnacetemperatureuniform23.7爐內(nèi)最大溫差maximumfurnacetemperaturedifference箱式爐在校準(zhǔn)溫度下，達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，測(cè)溫區(qū)各測(cè)溫點(diǎn)在每個(gè)校準(zhǔn)周期內(nèi)，測(cè)得的最大值、最小值(讀數(shù)+修正值)之差的最大值。箱式爐是以電為能源，在某一規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)加熱元件產(chǎn)生熱量，其傳熱方式為輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流等。主要由爐體和控制器組成，兩者既可自成獨(dú)立，也可組合為一體。爐體一般為臺(tái)式，由加熱元件、爐襯(包括耐火層和保溫層)以及爐殼等組成。4.2用途箱式爐是使?fàn)t料間接地得到加熱的設(shè)備。5.1爐溫均勻度爐溫均勻度應(yīng)符合表1的規(guī)定或滿足用戶的要求。爐溫穩(wěn)定度應(yīng)符合表1的規(guī)定或滿足用戶的要求。爐溫偏差應(yīng)滿足用戶的要求。5.4爐內(nèi)最大溫差爐內(nèi)最大溫差應(yīng)滿足用戶的要求。工作溫度爐溫均勻度爐溫穩(wěn)定度爐溫均勻度爐溫穩(wěn)定度爐溫均勻度爐溫穩(wěn)定度士10士7士1士15士10士18士136.1環(huán)境條件相對(duì)濕度：不大于85%。無(wú)影響箱式爐正常校準(zhǔn)的外磁場(chǎng)、周?chē)鸁o(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)、無(wú)強(qiáng)烈氣流直接吹到爐體上、無(wú)高濃度粉塵及腐蝕性物質(zhì)。如果校準(zhǔn)用儀器設(shè)備規(guī)定了正常使用的環(huán)境條件，應(yīng)符合其規(guī)定。6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備見(jiàn)表2。3序號(hào)名稱測(cè)量范圍備注1不低于0.02級(jí)也可使用準(zhǔn)確度或擴(kuò)展不確定度不大于技術(shù)要求的其他測(cè)量系統(tǒng)2熱電偶廉金屬熱電偶不低于1級(jí)貴金屬熱電偶不低于2級(jí)3寄生電勢(shì)不大于1μV7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目箱式爐的外形結(jié)構(gòu)應(yīng)完好，標(biāo)牌內(nèi)容(名稱、規(guī)格型號(hào)、使編號(hào))應(yīng)齊全，所配溫控器的外形結(jié)構(gòu)應(yīng)完好，說(shuō)明功能的文字符號(hào)、數(shù)字和物理量代號(hào)等應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，控溫系統(tǒng)應(yīng)工作正常。用目測(cè)的方法進(jìn)行檢查。接通電源，檢查箱式爐各部分的運(yùn)行情況是否正常。7.3校準(zhǔn)方法爐溫均勻度、爐溫穩(wěn)定度、爐溫偏差和爐內(nèi)最大溫差可以同時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。7.3.1標(biāo)稱溫度的選擇根據(jù)客戶要求選擇實(shí)際的常用溫度，也可選擇箱式爐的最低工作溫度和最高工作7.3.2測(cè)溫區(qū)的選擇a)如果箱式爐以“工作區(qū)尺寸”作為設(shè)計(jì)參數(shù)，測(cè)溫區(qū)即為生產(chǎn)廠或客戶提供的工作b)如果箱式爐以“爐膛尺寸”作為設(shè)計(jì)參數(shù)，測(cè)溫區(qū)可參照?qǐng)D2(實(shí)線部分)所示長(zhǎng)7.3.3測(cè)溫點(diǎn)的布置a)容積不大于0.15m3箱式爐測(cè)溫點(diǎn)的布置根據(jù)箱式爐測(cè)溫區(qū)的尺寸，設(shè)計(jì)測(cè)溫架(可用耐高溫合金材料)的大小和形狀，確定5個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。將5個(gè)測(cè)溫點(diǎn)分別置于測(cè)溫區(qū)的中心點(diǎn)(作為監(jiān)控點(diǎn))和前下左、前上右及b)容積大于0.15m3箱式爐測(cè)溫點(diǎn)的布置根據(jù)箱式爐測(cè)溫區(qū)的尺寸，設(shè)計(jì)測(cè)溫架的大小和形狀，確定9個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。將8個(gè)測(cè)溫點(diǎn))置于距控溫?zé)犭娕紲y(cè)量端延伸方向不超過(guò)150mm處的測(cè)溫區(qū)內(nèi)(如圖2:9點(diǎn))。4a=5%L+20mm;b=5%W+20mm;c=5%H+7.3.4校準(zhǔn)步驟校準(zhǔn)通常在空載狀態(tài)下進(jìn)行。校準(zhǔn)前將檢測(cè)熱電偶測(cè)量端固定在測(cè)溫架的各個(gè)測(cè)溫通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與測(cè)量?jī)x器連接。關(guān)閉爐門(mén)，通電升溫，將箱式爐的控溫儀表按需要設(shè)定溫當(dāng)爐溫達(dá)到校準(zhǔn)溫度，并處于熱穩(wěn)定狀態(tài)后開(kāi)始讀數(shù)。在60min內(nèi)，每隔3min記錄各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度1次，至少測(cè)量20次。每一次記錄各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度應(yīng)在1min內(nèi)57.4數(shù)據(jù)處理7.4.1爐溫均勻度按照7.3.4的操作過(guò)程，按式(1)計(jì)算，求得測(cè)溫儀器在測(cè)溫區(qū)規(guī)定的各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)上測(cè)得的最高、最低實(shí)際溫度和中心(監(jiān)控)點(diǎn)實(shí)際溫度，按式(2)、式(3)計(jì)算，求得爐溫均勻度。式中：tm——測(cè)溫儀器測(cè)得各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)際溫度(實(shí)際溫度=測(cè)溫儀器讀數(shù)平均值+修正值),℃;m——測(cè)量次數(shù)；tg——第j個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的瞬時(shí)溫度值，℃;tg——溫度校準(zhǔn)裝置第j個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的修正值，℃;tpmx——式(1)求得的各測(cè)溫點(diǎn)實(shí)際溫度的最大值，℃;tymin——式(1)求得的各測(cè)溫點(diǎn)實(shí)際溫度的最小值，℃tg——式(1)求得的中心(監(jiān)控)點(diǎn)的實(shí)際溫度，℃。7.4.2爐溫穩(wěn)定度按照7.3.4的操作過(guò)程，經(jīng)校準(zhǔn)取測(cè)溫儀器在中心(監(jiān)控)點(diǎn)上測(cè)得溫度的最大、最小值和平均值，按式(4)、式(5)計(jì)算，求爐溫穩(wěn)定度。式中：ty——中心(監(jiān)控)點(diǎn)溫度讀數(shù)的算術(shù)平均值，℃;tn——中心(監(jiān)控)點(diǎn)測(cè)得的大于tg的最大值，℃;t?--中心(監(jiān)控)點(diǎn)測(cè)得的小于ty的最小值，℃。7.4.3爐溫偏差按照7.3.4的操作過(guò)程，經(jīng)校準(zhǔn)取測(cè)溫儀器在測(cè)溫區(qū)規(guī)定的各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)上，測(cè)得的最高、最低實(shí)際溫度和標(biāo)稱溫度，按式(6)、式(7)計(jì)算，求爐溫偏差。式中：7.4.4爐內(nèi)最大溫差按照7.3.4的操作過(guò)程，經(jīng)校準(zhǔn)取測(cè)溫儀器在每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)，各測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的最6△t?=max{(tmx-tsmm):} tsmx——在每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)，各測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的最大值(讀數(shù)+修正值),℃;tmin——在每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)，各測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的最小值(讀數(shù)+修正值),℃。8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)給出爐溫均勻度、爐溫穩(wěn)定度、爐溫偏差、爐內(nèi)最大溫差和測(cè)量結(jié)果不確定度。校準(zhǔn)證書(shū)格式見(jiàn)附錄B。9復(fù)校時(shí)間間隔箱式爐復(fù)校時(shí)間間隔可根據(jù)實(shí)際使用情況由送校單位自主確定。7箱式電阻爐校準(zhǔn)記錄參考格式 校準(zhǔn)記錄委托單位：型號(hào)/規(guī)格：出廠編號(hào)證書(shū)編號(hào)：制造廠：流水號(hào)：測(cè)量范圍：技術(shù)依據(jù)：外觀檢查：標(biāo)稱溫度：測(cè)溫點(diǎn)次數(shù)校準(zhǔn)結(jié)果/℃12345678912:實(shí)際溫度爐溫均勻度爐溫穩(wěn)定度爐溫偏差爐內(nèi)最大溫差尺寸爐膛測(cè)溫區(qū)爐溫均勻度(△O+)測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度：U=℃;k=2爐溫均勻度(△θ-)測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度：U=℃;k=28箱式電阻爐校準(zhǔn)結(jié)果參考格式12℃℃3℃℃4℃℃5℃6(以下空白)9附錄C箱式電阻爐的計(jì)算示例校準(zhǔn)溫度800℃,在被校箱式爐溫區(qū)內(nèi)各測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的最高實(shí)際溫度(tpma)為805.57℃,最低的實(shí)際溫度(tymn)為799.42℃。中心點(diǎn)的實(shí)際溫度(t,)為802.82℃,中心點(diǎn)溫度讀數(shù)的算術(shù)平均值(tg)為802.50℃,中心點(diǎn)測(cè)得的大于tg的最大值(tn)為803.53℃,小于tg的最小值(t?)為801.45℃。從溫差最大的校準(zhǔn)周期中，取測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的最大值(讀數(shù)+修正值)tmx=807.56℃,最小值(讀數(shù)+修正值)ti=801.72℃。標(biāo)稱溫度為800℃。C.1爐溫均勻度的計(jì)算公式見(jiàn)規(guī)范7.4.1的內(nèi)容。C.2爐溫穩(wěn)定度的計(jì)算公式見(jiàn)規(guī)范7.4.2的內(nèi)容。C.3爐溫偏差的計(jì)算公式見(jiàn)規(guī)范7.4.3的內(nèi)容。=(799.42-800)℃≈一0.6℃C.4爐內(nèi)最大溫差的計(jì)算公式見(jiàn)規(guī)范7.4.4的內(nèi)容。JJF1376—2012箱式電阻爐爐溫均勻度的測(cè)量不確定度評(píng)定實(shí)例D.1校準(zhǔn)方法以容積不大于0.15m3的箱式爐為例。將溫度校準(zhǔn)裝置中熱電偶的測(cè)量端按照?qǐng)D1捆扎在金屬測(cè)溫架上。然后，將金屬測(cè)溫架放置到爐內(nèi)測(cè)溫區(qū)內(nèi)，升溫測(cè)量。爐溫均勻度是在各測(cè)溫點(diǎn)上測(cè)得的最高、最低實(shí)際溫度分別與中心點(diǎn)實(shí)際溫度之差，下面對(duì)爐溫均勻度測(cè)量結(jié)果分別進(jìn)行不確定度評(píng)定。D.2測(cè)量模型tpmw——式(1)求得的各測(cè)溫點(diǎn)實(shí)際溫度的最大值，℃;D.3合成方差和靈敏系數(shù)u2=[c?u(tpmm)]2+[c?u(tu2=[c?u(tymin)]2+[czu(tD.4計(jì)算在各測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的最高實(shí)際溫度與中心點(diǎn)實(shí)際溫度之差的不確定度D.4.1.1輸入量tpmax重復(fù)測(cè)量引入的不確定度u(tpmxa)在箱式爐校準(zhǔn)溫度為800℃時(shí)，測(cè)溫儀器在得到最高平均值的測(cè)溫點(diǎn)讀取溫度值，共計(jì)20次，分別為tpmt,tpm?,…,tpmzo,其平均值記為ism。測(cè)量值及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表D.1,屬A123456789表D.1(續(xù))平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u(tpmaxi)=s(igm)÷√20=0.24℃D.4.1.2溫度校準(zhǔn)裝置修正值引入的不確定度u(tz?)校準(zhǔn)證書(shū)中可知，溫度校準(zhǔn)裝置修正值的擴(kuò)展不確定度0.84℃(k=2),標(biāo)準(zhǔn)不確定輸入量tpmx的合成不確定度u(tpmx)為：u(tymm)=√u2(tymx)+u2D.4.2輸入量t。引入的不確定度u(tp)D.4.2.1輸入量tp的重復(fù)測(cè)量引入的不確定度u(tyk)在箱式爐校準(zhǔn)溫度為800℃時(shí)，從中心點(diǎn)讀取溫度值，共計(jì)20次，分別為tpn,tple,測(cè)量值及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表D.2,屬A類(lèi)不確定度分量，服從正12346789平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：℃℃D.4.2.2溫度校準(zhǔn)裝置修正值引入的不確定度u(tpa)校準(zhǔn)證書(shū)中可知，溫度校準(zhǔn)裝置修正值的擴(kuò)展不確定度0.84℃(k=2),標(biāo)準(zhǔn)不確定D.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度取k=2,則箱式爐校準(zhǔn)溫度800℃,標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見(jiàn)表D.3。類(lèi)別標(biāo)準(zhǔn)不確定度/℃靈敏系數(shù)c1輸入量tpmax引入的不確定度u(tpmx)1A溫度校準(zhǔn)裝置修正值引入的不確定度B2輸人量t。引入的不確定度u(tp)A溫度校準(zhǔn)裝置修正值引入的不確定度BD.5計(jì)算在各測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的最低實(shí)際溫度與中心點(diǎn)實(shí)際溫度之差的不確定度共計(jì)20次，分別為tmt,tm?,…,t'm?o,其平均值記為tm。測(cè)量值及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表D.4,123456789u(tpmimt)=s(t/m)÷√20=0.38℃D.5.1.2溫度校準(zhǔn)裝置修正值引入