目前,鹽霧實(shí)驗所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為《GB/T 5170.8-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備檢驗方法 鹽霧試驗設(shè)備》,其中 8.1.4規(guī)定了鹽霧沉降率的檢驗步驟,要求連續(xù)噴霧16h,通過讀取量筒內(nèi)鹽霧量大小來計算鹽霧沉降率。該方法簡單,但所需測試時間長,用此方法進(jìn)行鹽霧試驗箱校準(zhǔn)時,不能在短時間內(nèi)知道鹽霧沉降率的大小,同時測試結(jié)果的不確定度較大。因此,有必要對此方法進(jìn)行一些改進(jìn),以提高鹽霧沉降率的測試精度和效率。
本文對目前鹽霧試驗箱的鹽霧沉降率校準(zhǔn)方法的不確定度進(jìn)行分析,針對分析結(jié)果提出相應(yīng)的改進(jìn)方法,并探討新方法的不確定度分量及其大小。
鹽霧試驗箱的校準(zhǔn)是依據(jù)GB/T 5170.8-2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鹽霧校準(zhǔn)方法進(jìn)行:將接收面積為80cm2的玻璃漏斗固定在量筒(50mL,分辨力為1mL)上,放置在規(guī)定的位置,等實(shí)驗完畢后(連續(xù)噴霧16小時),讀取各個量筒內(nèi)鹽霧沉降量的體積,然后除以校準(zhǔn)時間,得出各測量點(diǎn)的鹽霧沉降率大小。
目前的鹽霧沉降率校準(zhǔn)方法存在以下幾個方面的問題:
① 需要鹽霧試驗箱連續(xù)運(yùn)行16個小時,校準(zhǔn)耗時長,工作效率很低;
② 誤差大,50mL量出式量筒的準(zhǔn)確度為±0.5mL,估讀精度為±0.5mL,當(dāng)運(yùn)行時間為7小時時,鹽霧沉降量要求:(10.5±3.5)mL/(80cm2),不確定度U=1.2mL(k=2),對結(jié)果的影響超過鹽霧沉降量允許誤差(±3.5 mL)的1/3。
③ 無法實(shí)時知道以及及時調(diào)節(jié)鹽霧沉降率的大小。
由于鹽霧試驗箱需要長時間(16h)連續(xù)運(yùn)行,期間無法知道鹽霧沉降率的大小,當(dāng)然也就無法進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過的鹽霧試驗箱需要重新進(jìn)行長時間的連續(xù)運(yùn)行方可知道其新的鹽霧沉降率大小。
鑒于校準(zhǔn)精度及效率考慮,很有必要對該方法進(jìn)行改進(jìn)。我們需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時顯示鹽霧實(shí)驗箱的鹽霧沉降率的大小,以方便在校準(zhǔn)時及時改變鹽霧量大小以滿足要求,并且減小測量不確定度大小。
為此,我們提出對鹽霧沉降量進(jìn)行稱重的方法以確定鹽霧沉降率大小,姑且叫“鹽霧沉降率稱重校準(zhǔn)法”。主要由以下幾部分組成:
① 稱重傳感器:稱量沉降的鹽霧量;
② 顯示部分:顯示鹽霧沉降率大?。?/p>
③ 密度計:測量鹽水的密度;
④ 溫度計:測量鹽霧箱內(nèi)部溫度。
1、“鹽霧沉降率稱重校準(zhǔn)法”工作原理及框圖:
“鹽霧沉降率稱重校準(zhǔn)法”工作原理
“鹽霧沉降率稱重校準(zhǔn)法”是通過對沉降的鹽霧量進(jìn)行稱重,同時測試沉降的鹽水密度,通過軟件進(jìn)行相應(yīng)的計算即可得出鹽霧沉降率的大小。每個稱重傳感器同時向上向下分別有一支鉑電阻溫度計用于測量鹽霧箱內(nèi)的溫度。依據(jù)國標(biāo)要求在鹽霧箱內(nèi)布置5個傳感器,如此便可對鹽霧沉降率與溫度兩個量進(jìn)行方便的校準(zhǔn)測試。
“鹽霧沉降率稱重校準(zhǔn)法”工作框圖:
2、“鹽霧沉降率稱重校準(zhǔn)法”的鹽霧沉降率計算公式推導(dǎo)如下:
假定為鹽霧量重量, 為鹽水密度, 為鹽霧量(體積), 為試驗時間, 為鹽霧沉降率,則:
通過精確測量m及p、t 即可計算出G值。
我們從以上分析可以知道,影響 的測量不確定度分量主要有:
① 引入的測量不確定度分量Um;
② 引入的測量不確定度分量Up
主要優(yōu)點(diǎn):
①采用方法B進(jìn)行鹽霧沉降率校準(zhǔn)時,要求鹽霧沉降均勻時即可開始讀取鹽霧沉降率大小,而且可以通過清零隨時重新測試實(shí)時的鹽霧沉降率大小。一般半個小時即可測試鹽霧沉降率大小。由于顯示部分放置在鹽霧試驗箱外,我們無需開啟鹽霧箱即可方便得知鹽霧沉降率的大小。
②由于是通過稱重來測試鹽霧沉降率,方法B(鹽霧沉降率稱重校準(zhǔn)法)把沉降在鹽霧收集器上的鹽霧都計算在內(nèi),解決了方法A(目前鹽霧沉降率校準(zhǔn)方法)無法把漏斗或量筒壁上的鹽霧量計算進(jìn)去的問題。
③方法B在比較短的時間內(nèi),比如2個小時內(nèi),它的鹽霧量擴(kuò)展不確定度 鹽霧試驗箱鹽霧沉降率校準(zhǔn)方法的探討(二),是方法A的1/6。即使進(jìn)行16小時連續(xù)測試,也只有 鹽霧試驗箱鹽霧沉降率校準(zhǔn)方法的探討(二),是A方法的(1/2~1/3)。
首先,由于鹽霧試驗箱運(yùn)行時存在明顯的振動,這就要求稱重傳感器的動態(tài)響應(yīng)要很好,并且達(dá)到鹽霧試驗箱鹽霧沉降率校準(zhǔn)方法的探討(二),這并不容易。其次,成本會比方法A所采用的漏斗和量筒高很多。
通過以上分析,新方法可以很方便的解決目前鹽霧沉降率校準(zhǔn)方法存在的問題,提高了校準(zhǔn)精度,大大縮短了校準(zhǔn)時間,具有實(shí)用價值。