冰箱用數(shù)顯溫度計(jì)在溫度檢定箱中的校準(zhǔn)研究

張新影

（河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院廊坊分院，河北 廊坊 065000）

冰箱用數(shù)顯式溫度計(jì)，屬于溫度計(jì)的一種。伴隨冷鏈物流食品生產(chǎn)及運(yùn)輸企業(yè)、藥品生產(chǎn)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)冰箱用數(shù)顯式溫度計(jì)實(shí)際精度要求在不斷提高。那么，為確保冰箱用數(shù)顯式溫度計(jì)自身功能更具實(shí)用性及可靠性，就務(wù)必要定期做好校準(zhǔn)工作。因而，對(duì)溫度的檢定箱當(dāng)中冰箱用數(shù)顯式溫度計(jì)有效校準(zhǔn)開展綜合分析較為必要。

1 關(guān)于冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)的概述

冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)，內(nèi)設(shè)數(shù)字式指示儀表、感溫元件。感溫元件內(nèi)設(shè)熱敏電阻、半導(dǎo)體類型器件、工業(yè)型鉑電阻等。在運(yùn)行原理上，即感溫元件在感受到了被測(cè)溫度發(fā)生變化情況下，會(huì)及時(shí)輸出相對(duì)應(yīng)的一個(gè)電信號(hào)值，信號(hào)處理過后，數(shù)字式顯示器將被測(cè)溫度具體數(shù)值指示出來。

針對(duì)冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)，其在現(xiàn)階段溫度的檢定箱實(shí)際試驗(yàn)校準(zhǔn)操作過程當(dāng)中存在問題詳細(xì)如下：一是，標(biāo)準(zhǔn)器欠缺科學(xué)合理性，露點(diǎn)儀器和通風(fēng)干濕表均可實(shí)施溫度數(shù)值讀取，但溫度不確定度往往無法滿足量傳比實(shí)際要求及標(biāo)準(zhǔn)；二是，冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)，在校準(zhǔn)的溫度點(diǎn)層面依照工作所用玻璃液體類型溫度計(jì)現(xiàn)行溫度計(jì)量程的首末點(diǎn)和0 ℃，而客戶使用過程當(dāng)中需要借助內(nèi)插列式，經(jīng)計(jì)算后獲取到常用的溫度點(diǎn)之下相應(yīng)修正數(shù)值，存在較差的實(shí)用性問題；三是，溫度示值偏差最大可允許的偏差數(shù)值是2 ℃，該值相對(duì)較大，對(duì)于被測(cè)定溫度計(jì)總體校準(zhǔn)操作無較大的參考應(yīng)用價(jià)值。那么，為能夠?qū)⒈鋵Ｓ脭?shù)顯式溫度計(jì)現(xiàn)階段校準(zhǔn)操作過程中存在的問題有效解決，則依照冰箱專用有機(jī)液體類型溫度計(jì)現(xiàn)行校準(zhǔn)規(guī)范來對(duì)其實(shí)施校準(zhǔn)操作，確保溫度計(jì)實(shí)際量值溯源能夠更具科學(xué)合理性及有效性。

2 溫度檢定箱當(dāng)中冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)的有效校準(zhǔn)研究

2.1 確定校準(zhǔn)對(duì)象

在冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)現(xiàn)行校準(zhǔn)規(guī)范當(dāng)中，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器推薦選定鉑電阻標(biāo)準(zhǔn)化溫度計(jì)，此種溫度計(jì)實(shí)際不確定度的量傳比與實(shí)際要求相符，經(jīng)電測(cè)裝置讀取實(shí)際溫度數(shù)值更為直觀且便捷；選定溫度的波動(dòng)性和穩(wěn)定性等性能均符合實(shí)際要求的標(biāo)準(zhǔn)化溫度的檢定箱為主要溫度源。把較高使用頻率冰箱的常用溫度當(dāng)成是校準(zhǔn)的溫度點(diǎn)，這四個(gè)不同溫度點(diǎn)分別是8 ℃、4 ℃、2 ℃、-18 ℃，結(jié)合具體需求通常可選定4 ℃。此項(xiàng)規(guī)范之下，將冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)實(shí)際校準(zhǔn)過程當(dāng)中問題有效解決。試驗(yàn)選定甲廠家所生產(chǎn)ST-1A型號(hào)的2支冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)，編號(hào)分別設(shè)1#、2#；而乙廠家選定CJM-3596型號(hào)2支冰箱常規(guī)用的溫度計(jì)，且編號(hào)分別設(shè)3#、4#。這4支冰箱所用的溫度計(jì)均設(shè)0.1 ℃分辨力。試驗(yàn)濕度為（70±5）%RH，溫度環(huán)境（23±2）℃。

2.2 校準(zhǔn)步驟

2.2.1 在目測(cè)檢查層面

借助目測(cè)方式，對(duì)冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)實(shí)施外觀檢查了解到，溫度計(jì)整個(gè)外形結(jié)構(gòu)相對(duì)完好，型號(hào)、名稱、規(guī)格、制造廠名稱及商標(biāo)、產(chǎn)品出廠編號(hào)及其制造日期、測(cè)量范圍等標(biāo)記明確、清楚。溫度計(jì)整個(gè)表面部位無明顯變形、松動(dòng)、裂縫、外傷、凹痕等情況存在。數(shù)字式指示面板部位不存在著會(huì)影響到正確讀數(shù)的相關(guān)缺陷問題存在。

2.2.2 在顯示功能檢查層面

對(duì)冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)基本顯示功能實(shí)施檢查后了解到：冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)在通電之后，對(duì)其各開關(guān)實(shí)施嚴(yán)格檢查確認(rèn)按鍵操作靈活可靠。冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)所顯示數(shù)值十分清晰，且亮度均勻，無疊字、缺少筆畫、無測(cè)定單位各種異常情況存在；小數(shù)點(diǎn)及狀態(tài)顯示均比較準(zhǔn)確。

2.2.3 在校準(zhǔn)處理層面

為確保校準(zhǔn)處理操作順利完成，則前期各項(xiàng)準(zhǔn)備工作務(wù)必要落實(shí)到位，詳細(xì)如下：為確保溫度的檢定箱當(dāng)中冰箱用數(shù)顯式溫度計(jì)有效校準(zhǔn)處理操作高效完成，需先把標(biāo)準(zhǔn)的鉑電阻類型溫度計(jì)所需測(cè)量端合理放置到溫度的檢定箱操作室內(nèi)，并選定一個(gè)有效性的工作空間所在中心位置上放置好，接線端和所配套的數(shù)字式電測(cè)儀表務(wù)必妥善連接好，溫度環(huán)境具體示值顯示應(yīng)當(dāng)確保正常；被測(cè)定冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)，應(yīng)當(dāng)放置到溫度的檢定箱當(dāng)中一個(gè)有效空間內(nèi)，為確保溫度的檢定箱當(dāng)中空氣循環(huán)和讀數(shù)操作均積極便捷性，則要求操作者能夠注意合理溫度的檢定箱最適宜擺放方式，并科學(xué)確定好擺放數(shù)量，還需保證溫度的檢定箱整個(gè)工作室內(nèi)部維持優(yōu)良的氣密性，待一切準(zhǔn)備工作均完成后，便可規(guī)范化開展校準(zhǔn)處理操作。

針對(duì)具體校準(zhǔn)處理操作，詳細(xì)如下：把4支冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)，均依照著1#-4#順序分別放置到溫度的檢定箱中間部位，確保顯示溫度部分和玻璃讀數(shù)所在窗口相對(duì)準(zhǔn)，把標(biāo)準(zhǔn)為二等鉑電阻類型溫度計(jì)則放置到被測(cè)定冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)周邊位置，將箱門關(guān)閉。溫度的檢定箱整個(gè)控制面板部位設(shè)校準(zhǔn)的相應(yīng)溫度點(diǎn)，等待該箱內(nèi)溫度恢復(fù)恒定狀態(tài)。該溫度的檢定箱分別設(shè)定如下溫度，即-18 ℃、2 ℃、4 ℃、8 ℃，以此作為升溫校準(zhǔn)。溫度的檢定箱實(shí)際溫度為-18 ℃情況下，箱內(nèi)部溫度平衡＞30min后，電測(cè)儀表部位標(biāo)準(zhǔn)為二等鉑電阻類型溫度計(jì)的示值和被測(cè)定溫度計(jì)的示值處于穩(wěn)定狀態(tài)后便可予以讀數(shù)，針對(duì)讀數(shù)順序則應(yīng)當(dāng)先是二等鉑電阻類型溫度計(jì)，再到被測(cè)定溫度計(jì)1#、2#、4#；而后再依照著相反順序來依次予以讀數(shù)，即被測(cè)定溫度計(jì)3#、4#、1#，二等鉑電阻類型溫度計(jì)。依照著該步驟分別讀取、詳細(xì)記錄好所有溫度數(shù)值，以算術(shù)均值為測(cè)點(diǎn)溫度示值，將試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際偏差s（xk）算出來。溫度的檢定箱實(shí)際溫度倘若為8 ℃、4 ℃、2 ℃情況下，則依照著同等操作步驟，對(duì)4支冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)實(shí)施校準(zhǔn)處理，做到精準(zhǔn)讀數(shù)及詳細(xì)記錄。待此次校準(zhǔn)操作完成，務(wù)必及時(shí)做好相關(guān)原始數(shù)據(jù)資料的處理工作，判斷是否與計(jì)量特性現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求相符；校準(zhǔn)結(jié)果數(shù)據(jù)是否與冰箱用數(shù)顯式溫度計(jì)實(shí)際計(jì)量特性現(xiàn)行技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)、說明書當(dāng)中所規(guī)定各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)等相符，校準(zhǔn)結(jié)果數(shù)據(jù)僅對(duì)于被校儀器的此次測(cè)定操作有效聲明。此外，建議針對(duì)冰箱用數(shù)顯式溫度計(jì)臨近兩次校準(zhǔn)操作時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)設(shè)定一年，且使用過程當(dāng)中，要求送校單位或部門能夠自主決定臨近兩次校準(zhǔn)操作具體時(shí)間間隔。

2.2.4 在數(shù)據(jù)處理及分析層面

溫度的檢定箱在達(dá)到-18 ℃、2 ℃、4 ℃、8 ℃實(shí)際溫度情況之下，對(duì)于4支冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)嚴(yán)格落實(shí)校準(zhǔn)處理操作，該冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。用于試驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理過程當(dāng)中標(biāo)準(zhǔn)偏差列式，即

表1 冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)詳細(xì)數(shù)據(jù)

2.3 評(píng)定冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)實(shí)際不確定度情況

2.3.1 在輸入量實(shí)際不確定度的分量層面

2.3.2 在輸入量不確定度實(shí)際分量層面

二是，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)為二等鉑電阻類型溫度計(jì)所致不確定度實(shí)際分量層面：標(biāo)準(zhǔn)為二等鉑電阻類型溫度計(jì)實(shí)際檢定結(jié)果數(shù)據(jù)引入標(biāo)準(zhǔn)的不確定度u21以B類標(biāo)準(zhǔn)的不確定予以評(píng)定。實(shí)施上級(jí)證書檢查可確定的是，量程范圍是（-18～8）℃標(biāo)準(zhǔn)化鉑電阻實(shí)際最大標(biāo)準(zhǔn)的不確定度是=0.0010 ℃；針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)為二等鉑電阻類型溫度計(jì)水的三相點(diǎn)產(chǎn)生變化所致不確定度，選定該溫度計(jì)具體使用前后節(jié)點(diǎn)Rtp數(shù)值變化≤5 mK，依照著均勻分布可獲取=0.0029 ℃；電測(cè)裝置偏差所致標(biāo)準(zhǔn)的不確定度同樣以B類標(biāo)準(zhǔn)的不確定予以評(píng)定。選定自動(dòng)化測(cè)溫電橋，實(shí)施測(cè)定操作期間，各干擾和人員讀數(shù)偏差所致不確定度均是1 mK，且呈均勻分布之下包含因子是由此可獲取=0.0006 ℃；考慮到標(biāo)準(zhǔn)為二等鉑電阻類型溫度計(jì)所致不確定度實(shí)際分量呈不相關(guān)性，因此，=0.0032 ℃；而針對(duì)輸入量各不確定度實(shí)際分量的不相關(guān)性，則是

2.3.3 在合成/擴(kuò)展的不確定度有效評(píng)定層面

一是，針對(duì)合成的不確定度有效評(píng)定層面。結(jié)合上述分析可獲取合成的不確定度，即=0.14 ℃，-18 ℃條件之下，冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)的 不確定度是0.14 ℃。而相同方法之下經(jīng)計(jì)算獲取其余校準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)際不確定度則分別是：8 ℃條件下達(dá)到0.14 ℃；4 ℃條件下達(dá)到0.14 ℃；2 ℃條件下達(dá)到0.14 ℃；二是，針對(duì)擴(kuò)展的不確定度有效評(píng)定層面。選定包含因子是k=2，對(duì)于冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)實(shí)際擴(kuò)展的不確定度，即U=kuc=0.3 ℃。

3 結(jié)語

綜上所述，通過此次圍繞著溫度的檢定箱當(dāng)中冰箱用數(shù)顯式溫度計(jì)有效校準(zhǔn)操作所開展分析，能夠更進(jìn)一步地了解、把握到整個(gè)校準(zhǔn)步驟，先實(shí)施目測(cè)檢查，再實(shí)施顯示功能的嚴(yán)格檢查，之后再實(shí)施校準(zhǔn)處理操作，但需注意的是，為確保校準(zhǔn)處理操作順利完成，前期務(wù)必要落實(shí)好各項(xiàng)的準(zhǔn)備工作，且整個(gè)校準(zhǔn)過程均需嚴(yán)格依照著冰箱專用有機(jī)液體類型溫度計(jì)現(xiàn)行校準(zhǔn)規(guī)范開展。那么，待校準(zhǔn)操作順利完成后，還需嚴(yán)格評(píng)定冰箱專用數(shù)顯式溫度計(jì)實(shí)際不確定度情況，以確保冰箱用數(shù)顯式溫度計(jì)自身功能得到更加有效地發(fā)揮。