實驗室作為檢測和校準實驗的重要場所,其環(huán)境條件對實驗有著其重要的影響,儀器的計量檢定,如校準標準砝碼、壓力表等對實驗室環(huán)境條件有著為苛刻的要求。所以,在實驗室投入使用前進行環(huán)境條件的驗證非常必要。
一、驗證準備
通常情況下,實驗室采用溫濕度表來監(jiān)測其溫濕度。雖然,所使用的溫濕度表已經(jīng)進行了檢定或校準,但是實驗室空間較大,溫濕度表無法有效監(jiān)測實驗室各位置的溫濕度情況,同時也無法有效監(jiān)測實驗室的溫濕度波動。此時,應通過大范圍布點和提前驗證實驗室溫濕度波動情況,來確認整個實驗室在規(guī)定時間內(nèi)的溫濕度特性。因?qū)嶒炇沂且粋€封閉的空間,類似于環(huán)境溫度、濕度設(shè)備,以下我們參考JJF1101-2003《環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度校準規(guī)范》編制了實驗室環(huán)境溫度濕度驗證方法。
1.驗證項目
進行實驗時,主要是由于溫濕度偏差和溫濕度波動對實驗產(chǎn)生實際影響,所以驗證項目為各點的溫濕度偏差、溫濕度波動度。
2.標準儀器
進行溫濕度環(huán)境驗證,宜采用已校準的溫濕度巡檢儀,可以減小因人為走動查看、記錄各點溫濕度測量設(shè)備所帶來的影響。
3.溫濕度布點位置與數(shù)量
因?qū)嶒炛饕趯嶒炇夜ぷ髋_上進行,所以驗證點應布置在實驗室工作臺平面上,且驗證點與實驗室墻壁間隔距離應不少于1m。其中,溫度驗證點布置5個(A、B、C、D、O),濕度驗證點布置3個(甲、乙、丙),如圖1所示。
二、溫濕度驗證
如圖1布放溫度、濕度傳感器,將實驗室溫度濕度控制設(shè)備設(shè)定為20℃、60%RH。待實驗室溫濕度穩(wěn)定后開始讀數(shù),每4min記錄所有測試點的溫濕度一次,在1h內(nèi)共測試15次。驗證時間也可依據(jù)開展項目的規(guī)程、規(guī)范的具體要求設(shè)定。數(shù)據(jù)如表1所示。
三、數(shù)據(jù)的處理
溫度偏差為實驗室在穩(wěn)定狀態(tài)下,在規(guī)定時間內(nèi)溫濕度表所記錄的溫度數(shù)值平均值與該點實測溫度數(shù)值平均值的差值。
式中:△tN——各點的溫度偏差,℃;N實驗室內(nèi)溫濕度表溫度示值平均值,℃;各點溫度測量平均值,℃。
溫度波動度為實驗室在穩(wěn)定狀態(tài)下,在規(guī)定時間內(nèi)該點實測溫度數(shù)值隨時間的變化量,即該點在驗證時間內(nèi)實測溫度數(shù)值高值與低值之差的一半,冠以“±"號。
ΔtNf=±(tNmax-tNmin)/2(2)
式中:ΔtNf——各點的溫度波動度,℃;tNmax——各點n次測量的高溫度,℃;tNmin——各點n次測量的低溫度,℃。
相對濕度偏差為實驗室在穩(wěn)定狀態(tài)下,在規(guī)定時間內(nèi)溫濕度表所記錄的相對濕度數(shù)值平均值與該點實測相對濕度數(shù)值平均值的差值。
式中:△hN——各點的濕度偏差,%RH=;實驗室內(nèi)溫濕度表濕度示值平均值,%RH;圖片—各點濕度測量平均值,%RH。
相對濕度波動度為實驗室在穩(wěn)定狀態(tài)下,規(guī)定時間內(nèi)該點實測相對濕度數(shù)值隨時間的變化量,即該點在驗證時間內(nèi)實測相對濕度數(shù)值高值與低值之差的一半,冠以“±"號。
ΔhNf=±(hNmax-hNmin)/2(4)
式中:ΔhNf——各點的濕度波動度,%RH;hNmax——各點n次測量的高濕度,%RH;hNmin——各點n次測量的低濕度,%RH。
四、實驗室環(huán)境溫濕度條件的確認
根據(jù)以上各點的溫濕度偏差及波動度,對照該實驗室所開展的實驗項目依據(jù)的規(guī)程、規(guī)范,確認該實驗室是否滿足所開展實驗項目的溫濕度要求。若滿足要求,即可開展相應的實驗項目,若不能滿足要求,可針對校準結(jié)果進行調(diào)整,然后可再次檢測以確認是否達到實驗要求,必要時,應對實驗室進行可行性改造,以滿足實驗要求。
以數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀檢定為例,根據(jù)JJG617-1996《數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀檢定規(guī)程》要求,0.5級的儀表環(huán)境溫度應滿足(20±2)℃,1.0級的儀表環(huán)境應滿足(20±5)℃,對于濕度沒有要求。表1所驗證的實驗室5個點溫度偏差可控制在2℃以內(nèi),各點溫度波動度也均在2℃以內(nèi)。這表明,經(jīng)驗證,該實驗室可以滿足數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀檢定工作的溫濕度要求。又根據(jù)JJG196-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》要求:環(huán)境條件為(20±5)℃,且室溫變化不超過1℃/h,此實驗室溫度偏差可滿足要求,但溫度1h內(nèi)波動大于1℃,故該實驗室溫濕度條件不能開展常用玻璃量器的檢定工作。