盐雾试验箱的校准

目前，盐雾实验所依据的标准为《GB／T 5170.8-2008 电工电子产品环境试验设备检验方法  盐雾试验设备》，其中 8.1.4规定了盐雾沉降率的检验步骤，要求连续喷雾16h，通过读取量筒内盐雾量大小来计算盐雾沉降率。该方法简单，但所需测试时间长，用此方法进行盐雾试验箱校准时，不能在短时间内知道盐雾沉降率的大小，同时测试结果的不确定度较大。因此，有必要对此方法进行一些改进，以提高盐雾沉降率的测试精度和效率。

本文对目前盐雾试验箱的盐雾沉降率校准方法的不确定度进行分析，针对分析结果提出相应的改进方法，并探讨新方法的不确定度分量及其大小。

一、当前盐雾沉降率校准方法介绍

盐雾试验箱的校准是依据GB／T 5170.8-2008标准规定的盐雾校准方法进行：将接收面积为80cm2的玻璃漏斗固定在量筒（50mL，分辨力为1mL）上,放置在规定的位置，等实验完毕后（连续喷雾16小时）,读取各个量筒内盐雾沉降量的体积,然后除以校准时间,得出各测量点的盐雾沉降率大小。

二、存在的问题

目前的盐雾沉降率校准方法存在以下几个方面的问题：

①    需要盐雾试验箱连续运行16个小时，校准耗时长，工作效率很低；

②    误差大，50mL量出式量筒的准确度为±0.5mL，估读精度为±0.5mL，当运行时间为7小时时，盐雾沉降量要求：（10.5±3.5）mL/（80cm2），不确定度U=1.2mL（k=2），对结果的影响超过盐雾沉降量允许误差（±3.5 mL）的1/3。

③ 无法实时知道以及及时调节盐雾沉降率的大小。

由于盐雾试验箱需要长时间（16h）连续运行，期间无法知道盐雾沉降率的大小，当然也就无法进行相应的调节。调节过的盐雾试验箱需要重新进行长时间的连续运行方可知道其新的盐雾沉降率大小。

三、新方法介绍

鉴于校准精度及效率考虑，很有必要对该方法进行改进。我们需要实现实时显示盐雾实验箱的盐雾沉降率的大小，以方便在校准时及时改变盐雾量大小以满足要求，并且减小测量不确定度大小。

为此，我们提出对盐雾沉降量进行称重的方法以确定盐雾沉降率大小，姑且叫“盐雾沉降率称重校准法”。主要由以下几部分组成：

①    称重传感器：称量沉降的盐雾量；

②    显示部分：显示盐雾沉降率大小；

③    密度计：测量盐水的密度；

④    温度计：测量盐雾箱内部温度。

1、“盐雾沉降率称重校准法”工作原理及框图：

“盐雾沉降率称重校准法”工作原理

“盐雾沉降率称重校准法”是通过对沉降的盐雾量进行称重，同时测试沉降的盐水密度，通过软件进行相应的计算即可得出盐雾沉降率的大小。每个称重传感器同时向上向下分别有一支铂电阻温度计用于测量盐雾箱内的温度。依据国标要求在盐雾箱内布置5个传感器，如此便可对盐雾沉降率与温度两个量进行方便的校准测试。

“盐雾沉降率称重校准法”工作框图：

2、“盐雾沉降率称重校准法”的盐雾沉降率计算公式推导如下：

假定为盐雾量重量， 为盐水密度， 为盐雾量（体积）， 为试验时间， 为盐雾沉降率，则：

通过精确测量m及p、t 即可计算出G值。

四、盐雾沉降率称重校准法的不确定度分析

我们从以上分析可以知道，影响 的测量不确定度分量主要有：

① 引入的测量不确定度分量Um；

② 引入的测量不确定度分量Up

五、盐雾沉降率称重校准法的优点

主要优点：

①采用方法B进行盐雾沉降率校准时，要求盐雾沉降均匀时即可开始读取盐雾沉降率大小，而且可以通过清零随时重新测试实时的盐雾沉降率大小。一般半个小时即可测试盐雾沉降率大小。由于显示部分放置在盐雾试验箱外，我们无需开启盐雾箱即可方便得知盐雾沉降率的大小。

②由于是通过称重来测试盐雾沉降率，方法B（盐雾沉降率称重校准法）把沉降在盐雾收集器上的盐雾都计算在内，解决了方法A（目前盐雾沉降率校准方法）无法把漏斗或量筒壁上的盐雾量计算进去的问题。

③方法B在比较短的时间内，比如2个小时内，它的盐雾量扩展不确定度 盐雾试验箱盐雾沉降率校准方法的探讨（二），是方法A的1/6。即使进行16小时连续测试，也只有 盐雾试验箱盐雾沉降率校准方法的探讨（二），是A方法的（1/2～1/3）。

六、盐雾沉降率称重校准法存在的不足

首先，由于盐雾试验箱运行时存在明显的振动，这就要求称重传感器的动态响应要很好，并且达到盐雾试验箱盐雾沉降率校准方法的探讨（二），这并不容易。其次，成本会比方法A所采用的漏斗和量筒高很多。

七、结论

通过以上分析，新方法可以很方便的解决目前盐雾沉降率校准方法存在的问题，提高了校准精度，大大缩短了校准时间，具有实用价值。