大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫濕度校準(zhǔn)便攜式定位裝置

張婧瑜 何慈暉 毛旭峰/.上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院；.上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院

0 引言

隨著消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)升級、生鮮電商的快速崛起，以及國家不斷出臺的鼓勵(lì)政策，我國冷鏈物流進(jìn)入迅猛發(fā)展期。冷鏈物流行業(yè)對冷庫、前置倉、氣候?qū)嶒?yàn)艙等大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的計(jì)量校準(zhǔn)需求日趨增多[1-3]。大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的溫濕度均勻性是其計(jì)量校準(zhǔn)的重要指標(biāo)，工作空間溫濕度分布的均勻性對于環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的計(jì)量校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性起著至關(guān)重要的作用[4]。這里設(shè)計(jì)了一種適用于大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的校準(zhǔn)用便攜式定位裝置，可以滿足多工作空間尺寸、多校準(zhǔn)參數(shù)的大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)場計(jì)量校準(zhǔn)需求，有效減少測量點(diǎn)的重復(fù)性誤差，提高工作效率和準(zhǔn)確性。

1 溫濕度均勻性測量點(diǎn)要求

根據(jù)國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF 1101-2019 《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》[5]，對于環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備校準(zhǔn)中的測量點(diǎn)位置和數(shù)量都有明確規(guī)定?，F(xiàn)場校準(zhǔn)時(shí)，需要根據(jù)規(guī)定在工作空間內(nèi)均勻分布測量傳感器[6]。當(dāng)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的工作空間容積小于等于2 m3時(shí)，布置9個(gè)溫度測量點(diǎn)、3個(gè)濕度測量點(diǎn)；當(dāng)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的工作空間容積大于2 m3時(shí)，布置15個(gè)溫度測量點(diǎn)、4個(gè)濕度測量點(diǎn)（如圖1）；當(dāng)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的工作空間容積大于50 m3時(shí)，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。在現(xiàn)場計(jì)量校準(zhǔn)多個(gè)大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備時(shí)，受到空間尺寸、現(xiàn)場環(huán)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(diào)節(jié)、適用范圍廣的大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備——溫濕度校準(zhǔn)用便攜式定位裝置，以滿足大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)場計(jì)量校準(zhǔn)要求。

圖1 環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備工作空間容積大于2 m3測量布點(diǎn)

2 定位裝置結(jié)構(gòu)

大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫濕度校準(zhǔn)便攜式定位裝置主要特點(diǎn)包括：（1）材料質(zhì)量輕、測量溫度范圍廣。定位裝置采用鋁加不銹鋼復(fù)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。兩部分連接位置可移動，根據(jù)所懸掛的測量設(shè)備重心位置確定，保證測量設(shè)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(shè)計(jì)保證了定位裝置能夠承載一定質(zhì)量的測量設(shè)備，并最大可能地減輕了定位裝置質(zhì)量。（3）靈活可調(diào)節(jié)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(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的校準(zhǔn)需求。測量桿為伸縮桿，高度調(diào)節(jié)范圍為1.2～2.7 m。（4）定位裝置可選配相應(yīng)配件，可在定位裝置不同高度、空間的多個(gè)位置自由放置測量設(shè)備。定位裝置各高度位置每隔一段距離均有打孔，可根據(jù)需要加裝掛鉤、掛籃等配件，用于放置濕度傳感器、測溫?zé)犭娕肌o線溫濕度傳感器、測溫鉑電阻、污染物測量儀等測量設(shè)備。定位裝置的布點(diǎn)搭建、總體結(jié)構(gòu)、折疊底座如圖2、圖3、圖4所示。

圖2 定位裝置布點(diǎn)搭建

圖3 定位裝置總體結(jié)構(gòu)

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(huán)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(gè)端點(diǎn)，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(shè)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(cè)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(jù)所懸掛的測量設(shè)備重心位置確定，保證測量設(shè)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(shí)例分析

根據(jù)JJF 1101-2019要求，當(dāng)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備工作空間容積大于2 m3時(shí)，溫度測量點(diǎn)為15個(gè)，濕度測量點(diǎn)為4個(gè)，如圖1所示，數(shù)字為溫度測量點(diǎn)位置，字母為濕度測量點(diǎn)位置。首先根據(jù)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)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(diào)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(diào)整四個(gè)角位置處的定位裝置水平伸縮桿長度，直到滿足環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備計(jì)量校準(zhǔn)布點(diǎn)搭建要求。

在四個(gè)角定位裝置的上層、中層和下層相應(yīng)位置，及頂部十字交叉中心點(diǎn)處裝配掛鉤和掛籃，完成1～10、15溫度測量點(diǎn)布點(diǎn)，以及A、B、O濕度測量點(diǎn)布點(diǎn)；在四個(gè)角定位裝置之間配掛細(xì)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(diǎn)布點(diǎn)，以及C位置處濕度測量點(diǎn)布點(diǎn)。

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(dāng)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)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(yīng)位置安裝掛鉤或掛籃等配件，進(jìn)一步滿足用戶在不同工作空間位置增加測量點(diǎn)數(shù)量的要求。

4 結(jié)語

大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫濕度校準(zhǔn)便攜式定位裝置，具有適用溫濕度范圍廣、偏心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、便攜可折疊、裝配尺寸靈活等特點(diǎn)。搭配掛鉤、掛籃等配件，可以滿足多工作空間尺寸、多參數(shù)的大工作空間環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)場計(jì)量校準(zhǔn)需求。該裝置可有效減少測量點(diǎn)的重復(fù)性誤差，提高計(jì)量校準(zhǔn)效率和準(zhǔn)確性，在現(xiàn)場計(jì)量校準(zhǔn)中具有推廣和應(yīng)用價(jià)值。