一、校準實驗室恒溫場對測量結果的影響

恒溫場對測量結果的影響主要表現在隨著溫度的變化，測量結果會隨其溫度系數變化。例如檢定一等標準電池組的測量末位為0.1μV，室溫允許值為(20±1)℃，而恒溫槽與20℃的最大允許偏差為±0.1℃，對于微小電壓測量而言，溫度的變化將直接影響測量結果的準確性。對標準電阻器而言，溫度的變化會導致電阻值的變化，一等標準電阻器的使用溫度要求為(20±0.1)℃，其在兩倍的溫度標稱范圍內任意溫度下的電阻實際值可以由公式計算獲得:R_t=R₂₀[1+α(t-20)+β(t-20)²]，即標準電阻器的阻值為其20℃時的標準阻值加上溫度影響系數而獲得。在長度計量中，溫度的變化將導致金屬等量具的熱脹冷縮，對于μm、nm量級的測量而言，造成測量結果的偏差就會較大。對于校準實驗室的其他測量也一樣，溫度的變化將直接影響測量結果的準確性，因此對實驗室恒溫場的管控與計量校準工作息息相關。
    

二、校準實驗室恒溫場控制中存在的一些問題

不同的校準實驗室對其實驗室恒溫場的管控也各不相同。對于大型的計量技術機構而言，對恒溫實驗室的投入比較大，管理較為規范。但一些規模較小的實驗室，對恒溫實驗室管理使用相對松懈。下面對校準實驗室恒溫場管理使用中的一些小問題進行討論。

對于大型校準實驗室而言，一般使用溫度集中控制器，對實驗室溫度整體進行調節控制。而一些小型實驗室，甚至僅有一個實驗室的機構，為了節約實驗室恒溫控制的成本，恒溫源僅采用一個室內空調取代。由于受空調單機在實驗室的安放位置、出風量大小、出風口方向等的影響，實驗室內部的恒溫場并不均勻。由于空調溫度傳感器本身處于空調機身，因此會造成靠近空調位置的溫場溫度接近空調設定值。因此，使用普通空調作為恒溫調節的實驗室，溫場會存在溫度不均勻的情況，從而影響到測量結果的準確性和有效性。
    對于使用溫度集中控制器對實驗室溫度整體進行調節控制的大型實驗室而言，一些建設較早的實驗室在溫場出風口設置及溫度傳感器設置上也存在一些小問題。例如早期的恒溫實驗室恒溫控制的出風口僅有一個，出風口的風速也不可調節，即滿負荷大出風量工作或是待機狀態，對于一個大風量出風口的實驗室而言，也難以保證實驗室溫度的均勻性。采用多出風口，風量可以適時自動調節的實驗室，其溫場的均勻性，以及溫度控制的準確性遠優于單出風口的實驗室。

采用集中控制器對實驗室溫度進行溫度調節的實驗室，其溫度監控環節也存在問題。例如，恒溫實驗室溫度傳感器的位置以及溫度傳感器的數量，也將直接影響恒溫場的均勻性。采用多個溫度傳感器的實驗室，可以將實驗室的整體溫度控制得更準確，通過控制各個出風口的出風量實現溫度場的均勻性。
    

三、校準實驗室對恒溫場溫度的測量

校準實驗室的試驗人員在恒溫實驗室進行計量校準工作時，需要對實驗室的溫度進行確認和記錄。實驗室一般使用玻璃水銀溫度計和濕度計對現場的溫濕度進行觀測和記錄，而部分實驗室溫濕度計的擺放位置并不規范，任意位置的隨意擺放會使溫度記錄與標準設備和被校準設備所處的實際位置的溫度存在一定的溫差，也會影響測量結果的準確性。
    

四、小結

校準實驗室的環境溫度影響著計量器具的計量性能，影響到測量結果的準確性和有效性。因此校準實驗室的環境溫度及管控應滿足規程、規范的要求，以降低溫度對實驗數據的影響，保證量值傳遞的準確、可靠。
本文刊發于《中國計量》雜志2019年第1期
作者：天津市計量監督檢測科學研究院 王澤慧  趙新明  陳潔

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