目前,鹽霧實(shí)驗(yàn)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(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法 鹽霧試驗(yàn)設(shè)備》,其中 8.1.4規(guī)定了鹽霧沉降率的檢驗(yàn)步驟,要求連續(xù)噴霧16h,通過(guò)讀取量筒內(nèi)鹽霧量大小來(lái)計(jì)算鹽霧沉降率。該方法簡(jiǎn)單,但所需測(cè)試時(shí)間長(zhǎng),用此方法進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)箱校準(zhǔn)時(shí),不能在短時(shí)間內(nèi)知道鹽霧沉降率的大小,同時(shí)測(cè)試結(jié)果的不確定度較大。因此,有必要對(duì)此方法進(jìn)行一些改進(jìn),以提高鹽霧沉降率的測(cè)試精度和效率。
本文對(duì)目前鹽霧試驗(yàn)箱的鹽霧沉降率校準(zhǔn)方法的不確定度進(jìn)行分析,針對(duì)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(yàn)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(yàn)完畢后(連續(xù)噴霧16小時(shí)),讀取各個(gè)量筒內(nèi)鹽霧沉降量的體積,然后除以校準(zhǔn)時(shí)間,得出各測(cè)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(gè)方面的問(wèn)題:
① 需要鹽霧試驗(yàn)箱連續(xù)運(yùn)行16個(gè)小時(shí),校準(zhǔn)耗時(shí)長(zhǎng),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(shí)間為7小時(shí)時(shí),鹽霧沉降量要求:(10.5±3.5)mL/(80cm2),不確定度U=1.2mL(k=2),對(duì)結(jié)果的影響超過(guò)鹽霧沉降量允許誤差(±3.5 mL)的1/3。
③ 無(wú)法實(shí)時(shí)知道以及及時(shí)調(diào)節(jié)鹽霧沉降率的大小。
由于鹽霧試驗(yàn)箱需要長(zhǎng)時(shí)間(16h)連續(xù)運(yùn)行,期間無(wú)法知道鹽霧沉降率的大小,當(dāng)然也就無(wú)法進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過(guò)的鹽霧試驗(yàn)箱需要重新進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)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(duì)該方法進(jìn)行改進(jìn)。我們需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示鹽霧實(shí)驗(yàn)箱的鹽霧沉降率的大小,以方便在校準(zhǔn)時(shí)及時(shí)改變鹽霧量大小以滿足要求,并且減小測(cè)量不確定度大小。
為此,我們提出對(duì)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??;
③ 密度計(jì):測(cè)量鹽水的密度;
④ 溫度計(jì):測(cè)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(guò)對(duì)沉降的鹽霧量進(jìn)行稱重,同時(shí)測(cè)試沉降的鹽水密度,通過(guò)軟件進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算即可得出鹽霧沉降率的大小。每個(gè)稱重傳感器同時(shí)向上向下分別有一支鉑電阻溫度計(jì)用于測(cè)量鹽霧箱內(nèi)的溫度。依據(jù)國(guó)標(biāo)要求在鹽霧箱內(nèi)布置5個(gè)傳感器,如此便可對(duì)鹽霧沉降率與溫度兩個(gè)量進(jìn)行方便的校準(zhǔn)測(cè)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(jì)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(yàn)時(shí)間, 為鹽霧沉降率,則:
通過(guò)精確測(cè)量m及p、t 即可計(jì)算出G值。
我們從以上分析可以知道,影響 的測(cè)量不確定度分量主要有:
① 引入的測(cè)量不確定度分量Um;
② 引入的測(cè)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(shí),要求鹽霧沉降均勻時(shí)即可開始讀取鹽霧沉降率大小,而且可以通過(guò)清零隨時(shí)重新測(cè)試實(shí)時(shí)的鹽霧沉降率大小。一般半個(gè)小時(shí)即可測(cè)試鹽霧沉降率大小。由于顯示部分放置在鹽霧試驗(yàn)箱外,我們無(wú)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(guò)稱重來(lái)測(cè)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(jì)算在內(nèi),解決了方法A(目前鹽霧沉降率校準(zhǔn)方法)無(wú)法把漏斗或量筒壁上的鹽霧量計(jì)算進(jìn)去的問(wèn)題。
③方法B在比較短的時(shí)間內(nèi),比如2個(gè)小時(shí)內(nèi),它的鹽霧量擴(kuò)展不確定度 鹽霧試驗(yàn)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(shí)連續(xù)測(cè)試,也只有 鹽霧試驗(yàn)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(yàn)箱運(yùn)行時(shí)存在明顯的振動(dòng),這就要求稱重傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要很好,并且達(dá)到鹽霧試驗(yàn)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(huì)比方法A所采用的漏斗和量筒高很多。
通過(guò)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(wèn)題,提高了校準(zhǔn)精度,大大縮短了校準(zhǔn)時(shí)間,具有實(shí)用價(jià)值。