小型固定点装置温坪性能研究

　　0　概述

　　小型固定点装置,是相对于传统的大固定点装置而言,其容器的容积只有大固定点容器的1/3;温度计插入深度只有220 mm左右。近年来由美国FLUKE公司生产的小型固定点装置,以其小巧的外形和温坪复现的快速性,越来越多地被国内单位使用;但如何调节小型固定点装置,使其温坪曲线满足现有国家校准规范的要求,并不是一个很容易解决的问题。本文给出了调节小型固定点装置的垂直温场的方法,从而获得最佳的温坪曲线,使小型固定点装置的性能满足现有国家校准规范的要求。

　　1　小型固定点装置垂直温场的调节方法

　　为了得到较好的温坪曲线,首先必须把设备的垂直温场调节好,保证从插入孔底部起120 mm范围内的垂直温差尽量小。

　　根据现有的国家校准规范要求并结合实际工作经验,总结出了垂直温场的调节方法如下:选取标准铂电阻温度计作为标准器, 1590型测温电桥作为采集设备。按出厂说明书的要求,将小型固定点装置的温度值设置到比凝固点值低5℃的地方,等到达温度点后稳定一段时间,插入标准器到测试孔底部,稳定后测量其温度值为t1;将标准器上提60 mm,过2 min后测量其温度值为t2;再将温度计上提120 mm,过2 min后测量其温度值为t3。首次测量的垂直温场差值如表1所示。

　　表1中的测量数据给出了在没有对炉子进行垂直温场调节时,锡点炉、锌点炉和铝点炉的垂直温场差值。为了得到满足校准规范的温坪曲线,必须对其进行垂直温场的调整。调整的方法是通过调整炉子顶部和底部的加热功率来调节垂直温场。调整后的加热功率可利用公式(1)和(2)计算。

　　式中:Wtop和Wbot为新计算出的炉子顶部和底部的加热功率;Wtoppct和Wbotpct为固定点装置原有的加热功率;t1, t2, t3分别为标准器在离测试孔底部0, 60, 120mm处测量的温度值。通过(1), (2)两个公式,计算出新的顶部和底部的加热功率,并重新输入到炉子程序中。稳定4 h后,按上述方法反复测量并计算。一般至少要调试5~6次,才能得到较好的垂直温场。表2给出了调试后的最终垂直温场的差值。

　　2　小型固定点装置凝固点温坪的调节方法

　　设定固定点装置炉温比其凝固点值高5℃的地方,到达温度点后稳定2~3 h,之后以1·5℃/min降温至比凝固点值高2℃处,过夜;第二天早上将炉温设定到比凝固点值低20℃处,并以0·1℃/min的速度降温,插入一支控温温度计,记录温度值,当出现温度值回升的现象时,拔出控温温度计,插入一支干净的凉金属棒进行大约2min的诱导,然后将固定点装置炉温度设定到比其凝固点值低0·5℃处,过30~40 min,由固定点装置即可得到凝固点的温坪值。