一、校準實驗室恒溫場對測量結(jié)果的影響

恒溫場對測量結(jié)果的影響主要表現(xiàn)在隨著溫度的變化，測量結(jié)果會隨其溫度系數(shù)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(jié)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(nèi)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(shù)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(jié)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(jié)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(guān)。
    

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(shù)機構(gòu)而言，對恒溫實驗室的投入比較大，管理較為規(guī)范。但一些規(guī)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(diào)節(jié)控制。而一些小型實驗室，甚至僅有一個實驗室的機構(gòu)，為了節(jié)約實驗室恒溫控制的成本，恒溫源僅采用一個室內(nèi)空調(diào)取代。由于受空調(diào)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(nèi)部的恒溫場并不均勻。由于空調(diào)溫度傳感器本身處于空調(diào)機身，因此會造成靠近空調(diào)位置的溫場溫度接近空調(diào)設(shè)定值。因此，使用普通空調(diào)作為恒溫調(diào)節(jié)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(jié)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(diào)節(jié)控制的大型實驗室而言，一些建設(shè)較早的實驗室在溫場出風口設(shè)置及溫度傳感器設(shè)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(diào)節(jié)，即滿負荷大出風量工作或是待機狀態(tài)，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(diào)節(jié)的實驗室，其溫場的均勻性，以及溫度控制的準確性遠優(yōu)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(diào)節(jié)的實驗室，其溫度監(jiān)控環(huán)節(jié)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(shù)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(xiàn)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(xiàn)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(guī)范，任意位置的隨意擺放會使溫度記錄與標準設(shè)備和被校準設(shè)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(jié)果的準確性。
    

四、小結(jié)

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

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