易军，黄蓓

（工业和信息化部电子第五研究所，广东 广州 510610）

0 引言

目前，国家在环境试验设备方面中的温度、湿度部分其校准或检验主要依据国家计量技术规范JJF 1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》[1]（以下简称JJF 1101）或国家标准GB/T 5170.2-2008《电工电子产品环境试验设备检验方法温度试验设备》[2]和国家标准GB/T 5170.5-2008《电工电子产品环境试验设备检验方法湿热试验设备》[3]（以下简称GB/T 5170.2和GB/T 5170.5）。JJF 1101适用于环境试验设备温度、湿度计量性能的校准，其他类似设备也可参照本规范进行校准。这是国家质量监督检验检疫总局发布的校准规范。实验室认可委员会 （CNAS）按计量技术规范认可，依据JJF 1101的校准规范。GB/T 5170适用于电工电子产品进行环境试验所用设备的检验，其他产品进行环境试验所用设备的检验亦可参照使用；这是中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会共同发布的国家标准。然而，校准规范JJF 1101和国家标准 GB/T 5170.2 和 GB/T 5170.5 （其中术语和定义在GB/T 5170.1-2008《电工电子产品环境试验设备检验方法 总则》[4]以下简称GB/T 5170.1） 的内容大部分都相同，使我们在依据时很容易混淆。本文将以JJF 110为主，把这两种依据容易混淆的部分列出来，供大家参考。

1 术语部分

a）温度偏差

JJF 1101中规定，温度偏差是环境试验设备在稳定状态下，显示温度平均值与工作空间中心点实测温度平均值的差值。

GB/T 5170.1中规定，温度偏差是试验箱 （室）稳定状态下，工作空间各测量点在规定的时间内实测最高温度和最低温度与标称温度的上下偏差。

b）相对湿度偏差

JJF1101中规定，相对湿度偏差是环境试验设备在稳定状态下，显示相对湿度平均值与工作空间中心点实测相对湿度平均值的差值。

GB/T 5170.1中规定，相对湿度偏差是试验箱（室）稳定状态下，工作空间各测量点在规定时间内实测最高相对湿度和最低相对湿度与标称相对湿度的上下偏差。

c）标称值

JJF 1101中规定，标称值是当校准环境试验设备温度、湿度时，按试验方法要求所规定的参数值或按需要预先确定的参数值。

GB/T 5170.1中规定，标称值是当校准环境试验设备时，按试验方法要求所规定的环境参数值或按需要预先确定的环境参数值。

从上可归纳，温度、湿度偏差的计算方法不同。JJF 1101中规定是显示平均值与工作空间中心点实测平均值的差值，GB/T 5170.1中规定是实测最高值和最低值与标称值的上下偏差。

2 计量特性部分

JJF 1101中有明确地规定计量特性的技术要求，但GB/T 5170.1中未写出。

3 校准条件部分

3.1 环境条件

a）环境条件

JJF 1101中规定，温度： （15～35）℃；湿度：（30%～85%） RH； 气压： （86～106） kPa。

GB/T 5170.1中规定不同的是，相对湿度：不大于85%RH，其余相同。

b）负载条件

JJF 1101中规定，一般在空载条件下校准，根据用户需要可以在负载条件下进行校准，但应说明负载的情况。

GB/T 5170.1中规定得比较详细，规定了如下条件：1）负载的总质量在每立方米工作空间容积内放置不超过80 kg；2）负载的总体积不大于工作空间容积的1／5；3）在垂直于主导风向的任意截面上，负载面积之和应不大于该处工作空间截面积的1／3，负载放置时不可阻塞气流的流动。

3.2 标准器及其他设备

JJF 1101中规定，温度测量由温度传感器和显示仪表组成，时间常数应小于15 s。湿度测量标准可使用下列仪器：1）数字通风干湿表和气压表；2）数字湿度计；3）干、湿球温度计。

GB/T 5170.5中的规定比较详细，规定了温度测量仪器采用由铂电阻、热电偶传感器及二次仪表组成的温度测量系统，其测量结果的扩展不确定度不大于被检温度允许偏差的1/3。铂电阻传感器应符合IEC 60751[5]的等级A的要求，热电偶传感器应符合GD/T 16839.1[6]的要求。传感器在空气中的50%响应时间应在10～40 s之间，温度测量系统的响应时间应小于40 s。湿度测量仪器采用干、湿球温度计或由其他湿度传感器组成的湿度测量系统，其测量结果的扩展不确定度不大于被测湿度允许偏差的1/3。

4 校准项目和校准方法

4.1 校准项目

在校准项目方面，JJF 1101和GB/T 5170中的规定基本相同，都要校准温度和湿度的偏差、均匀度、波动度。只是GB/T 5170.5的检验项目有更多一些。

4.2 校准方法

在校准温、湿度点的选择方面，JJF 1101和GB/T 5170中的规定基本相同，一般选择设备使用范围的下限、上限及中间点，也可根据用户需要选择实际常用的温、湿度点。

在测试点的位置方面，JJF 1101规定测试点的位置应布放在设备工作室内的3个校准面上，简称上、中、下3层，中层为通过工作室几何中心的平行于底面的校准工作面，测试点与工作室内壁的距离不小于各边长的1/10，遇风道时，此距离可加大，但不能大于500 mm。如果设备带有样品架或样品车时，下层测试点可布放在样品车上方10 mm处。GB/T 5170也是这样规定的，但还有另外一些规定：在遇风道时，此距离可加大，但不能大于500 mm，最小距离不小于50 mm。

在测试点的数量方面，JJF 1101和GB/T 5170中的规定大致相同。

a）JJF 1101规定

1）当设备容积小于2 m3时，温度测试点为9个，湿度测试点为3个，O点位于中层几何中心，如图1所示。

图1 设备容积小于2 m3时的测试点数量

2）当容积大于2 m3时，温度测试点为15个，湿度测试点为4个，E、O、N分别位于上、中、下层的几何中心，如图2所示。

3）当工作容积大于50 m3时，测试点可适当地增加。

图2 设备容积大于2 m3时的测试点数量

b）GB/T 5170规定

试验设备容积小于或等于2 m3时，温度测量点为9个，相对湿度测量点为3个。布放位置如图3所示。

图3 设备容积小于2 m3时的测试点布放位置

2）试验设备容积大于2 m3时，温度测量点为15个，相对湿度测量点为4个。布放位置如图4所示。

图4 设备容积大于2 m3时的测试点布放位置

从图1-4中可以看出：在JJF 1101和GB/T 5170规定中，测试湿度的位置点不同。

4.3 温度校准

JJF 1101规定布放好温度传感器后，将试验设备的温度控制器设定到所要求的标称温度，使设备正常工作。稳定后开始读数，每2 min记录所有测试点的温度1次，在30 min内共测试15次。湿度的校准方法相似。GB/T 5170.2规定布放好温度测量传感器后，把试验设备的温度控制器调节到所要求的标称温度上。使试验设备降温或升温，自设备进入控温控湿状态后稳定30 min（稳定时间最长不超过2 h），开始记录各测量点的温度和设备指示的温度，每隔1 min记录1次，在30 min内共记录30次。湿度的校准方法相似。从上可以看出JJF 1101和GB/T 5170规定记录的次数不同。

4.4 数据处理

术语部分已经介绍了温度偏差、相对湿度偏差，以下介绍其他的参数。

4.4.1 温度均匀度的计算

a）JJF 1101中规定，环境试验设备在稳定状态下，在30 min内 （每2 min测试1次）每次测试中实测最高温度与最低温度之差的算术平均值。

式 （1）中：Δtu——温度均匀度，℃；

n——测量次数；

timax——各校准点在第i次测得的最高温度，℃；

timin——各校准点在第i次测得的最低温度，℃。

b）GB/T 5170.5中规定，按式 （2）计算温度均匀度：

式 （2）中：ΔTu——温度均匀度，℃；

Tjmax——各测量点在第j次测量中的实测值最高温度值，℃；

Tjmin——各测量点在第j次测量中的实测值最低温度值，℃。

4.4.2 温度波动度的计算

a）JJF 1101中规定，环境试验设备在稳定状态下，工作空间中心点温度随时间的变化量，即中心点在30 min内 （每2 min测试1次）实测最高温度与最低温度之差的一半，冠以 “±”号。

式 （3）中：Δtf——温度波动度，℃；

tomax——中心点n次测量中的最高温度，℃；

tomin——中心点n次测量中的最低温度，℃。

b）GB/T 5170.5中规定，按式 （4）计算温度波动度：

式 （4）中：ΔTj——试验设备工作空间第j点温度波动度，℃；

Tjmax——试验设备工作空间第j点在30 min内的实测值最高温度值，℃；

Tjmin——试验设备工作空间第j点在30 min内的实测值最低温度值，℃。

取ΔTj的最大值为设备的温度波动度。

4.4.3 相对湿度均匀度的计算

a）JJF 1101中规定，环境试验设备在稳定状态下，在30 min内 （每2 min测试1次）每次测试中实测最高相对湿度与最低相对湿度之差的算术平均值。

式 （5）中：Δhu——湿度均匀度，%RH；

n——测量次数；

himax——各校准点在第i次测得的最高湿度，%RH；

himin——各校准点在第i次测得的最低湿度，%RH。

b）GB/T 5170.5中规定，按式 （6）计算相对湿度均匀度：

式 （6）中：ΔHu相对湿度均匀度，%RH；

Hjmax——各测量点在第j次测量中的实测值最高相对湿度值，%RH；

Hjmin——各测量点在第j次测量中的实测值最低相对湿度值，%RH。

4.4.4 相对湿度波动度的计算

a）JJF 1101中规定，环境试验设备在稳定状态下，工作空间中心点相对湿度随时间的变化量，即中心点在30 min内 （每2 min测试1次）实测最高相对湿度与最低相对湿度之差的一半，冠以“±” 号。

式 （7）中：Δhf——湿度波动度，%RH；

homax——中心点n次测量中湿度的最高值，%RH；

homin——中心点n次测量中湿度的最低值，%RH。

b）GB/T 5170.1中规定，按式 （8）计算相对湿度波动度：

式 （8）中：ΔHj——试验设备工作空间第j点相对湿度波动度，%RH；

Hjmax——试验设备工作空间第j点在30 min内的实测值最高相对湿度值，%RH；

Hjmin——试验设备工作空间第j点在30 min内的实测值最低相对湿度值，%RH。

5 结束语

JJF 1101中规定，经校准的环境试验设备出具校准证书；环境设备试验的复校间隔自定，建议最长不超过2年。GB/T 5170.1中规定，检验结果符合有关标准规定，则判为 “合格”，否则为 “不合格”；正常使用的设备，最长不超过1年应进行1次检验。

这是JJF 1101与GB/T 5170这两种依据的相同点和不同点，本人使用这两种依据后，感觉GB/T 5170比JJF 1101在数据处理方面更合理一些，而JJF 1101方面提供了明确的技术要求。上述异同点希望能给大家在校准或检验环境试验设备时提供参考，使大家不会混淆这两种依据的内容，更合理地选择和使用这两种依据。

[1]JJF 1101-2003，环境试验设备温度、湿度校准规范[S].

[2]GB/T 5170.2-2008，电工电子产品环境试验设备检验方法温度试验设备 [S].

[3]GB/T 5170.5-2008，电工电子产品环境试验设备检验方法湿热试验设备 [S].

[4]GB/T 5170.1-2008，电工电子产品环境试验设备检验方法 总则[S].

[5]IEC 60751-2008，工业铂电阻温度计和铂温度敏感器[S].

[6]GD/T 16839.1-1997，热电偶第1部分：分度表 [S].