吸油煙機油脂分離度測試用電子天平的科學選型

周飚

摘要：在吸油煙機的油脂分離度測試過程中，油煙機的機身和過濾網質量相差甚大，因而，天平的選型與測試結果的準確與否密切相關，測試時，根據機身和過濾網的稱重范圍分別選用對應量程的電子天平以減小實驗誤差。

Abstract： In the process of grease separation test of range hood， the quality of the fuselage and filter of the range hood is very different. Therefore， the selection of the balance is closely related to the accuracy of the test results. When testing， according to the weighing range of the fuselage and filtration net， electronic balance of corresponding range is selected to reduce the experimental error.

關鍵詞：油脂分離度測試；天平；精度

Key words： grease separation test；balance；accuracy

中圖分類號：TM925.57 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）30-0261-02

0 引言

當前吸油煙機產業發展迅速，對應的產品標準中，油脂分離度的測量是根據油煙機樣品及相關部件試驗前后的質量增加量來確定的，因機身和過濾網質量相差甚大，實驗過程中若都使用量程40kg的電子天平，則實驗誤差偏大。對標準中關于油脂分離度的內容理解時，從量程和精度對最終的測試結果產生的影響來選用相應的電子天平，在不降低標準要求的同時，選用不同量程天平的組合，使得測試結果更加準確，同時使得標準能更快推進。

1 吸油煙機油脂分離度的測試原理

國標《吸油煙機》（GB/T 17713-2011）中油脂分離度的定義為：吸油煙機在規定的試驗條件下，從油煙氣體中分離出油脂的能力。規定的實驗條件是：通過建立標準尺寸的模擬廚房，將一定粘度要求的玉米油400ml放入鍋內，開啟油煙機，30分鐘后，將油鍋加熱到（290±10）℃，以距離鍋底（225±25）mm處通過滴液系統將69ml水30分鐘內滴入鍋中，關閉溫控系統，油煙機延遲10分鐘后停止工作。此過程，鍋內的熱油在水滴的滴入過程中汽化為油煙，吸油煙機不停地抽吸產生的油煙。油脂分離度是基于未分離出來的油脂全部被獨立過濾器吸收的假定基礎上，通過試驗前后油煙機、過濾網重量的變化得出吸油煙機工作過程中分離出來的油脂量，和獨立過濾器試驗前后重量的變化定量計算出未能分離出來的油脂量，通過分離的油脂量和總吸收的油脂量的比值計算出油脂分離度。

2 實際試驗時很難選到符合國標要求的電子天平

國標《吸油煙機》（GB/T 17713-2011）中要求電子天平的量程和精度分別為：量程0kg～40kg，精度為±0.1g（實際是最小分度值）。標準要求油煙機、過濾網和獨立過濾器的稱量精度控制在±0.1g，看似可以將油脂測量精確度控制在±0.1g以內，其實不然。

以下是在執行國標《吸油煙機》（GB/T 17713-2011）的吸油煙機中選取的4個國內知名品牌，在每個品牌中選取了一款主要規格型號的吸油煙機測試的數據，選用的電子天平為梅特勒XP64001L，量程為64kg，精度為0.1g（實際為最小分度值），實驗數據、樣品各部件的增重和最小稱量誤差的占比分別見表1-表5。

由實驗數據可知，過濾網的增重對吸油煙機的油脂分離度貢獻最大，其增重與最小稱量誤差關系圖見圖1。由圖可看出，當過濾網的稱量誤差達到電子天平的允許誤差1.5g（由天平的最小分度值，按照《電子天平計量規程》（JJG 1036-2008）算出）的時候，最多可以產生3%左右的結果誤差，如果算上兩次測量的累積誤差，可達到6%；同理，對油煙機整機兩次稱量積累誤差可達到12%左右；對獨立過濾器，兩次稱量積累誤差驚人，達到80%以上。由分析得出，同樣的測試誤差對吸油煙機不同部件測量結果準確度影響程度差別非常大，所以吸油煙機油脂分離度的測試過程中使用一個精度的電子天平不是最佳方案。實際稱量過程中，機身的稱量值為20kg左右，過濾網的稱量值不超過1kg。國標要求的電子天平的量程為0kg～40kg符合吸油煙機機身的稱量要求，但目前，此數量級電子天平很難達到稱量精度為±0.1g的要求。另，據大量實驗數據可知400毫升玉米油經過油煙發生裝置產生的油煙中含油脂質量為55g～85g，實驗前后吸油煙機增量為25g左右、過濾網增量50g左右、獨立過濾器的增量為3g～5g，總增量一般不超過100g，國標要求的電子天平精度為±0.1g，符合此數量級稱量的要求，但用量程為40kg的電子天平很難準確稱量小于0.1kg的質量。即在測試油脂分離度時，標準要求的量程0kg～40kg，精度為±0.1g的電子天平很難在量程和精度上同時滿足油煙機機身和過濾網的稱量要求。

3 油煙機油脂分離度測量中，電子天平的科學選擇

電子天平是一種利用電磁力或電磁力矩補償原理，實現被測物體在重力場中平衡的原理來實現稱量的稱重衡器，實際分度值d和檢定分度值e是電子天平的兩個重要參數，即電子天平的可讀性即最小分度值和精度。依據《電子天平計量規程》（JJG 1036-2008）規定，e取下列形式：1×10k或2×10k或5×10k（k為正整數、負整數或零），一般的電子天平都滿足d

在油煙機油脂分離度測量過程中，關鍵要解決的問題是如何準確稱取吸附在油煙機、過濾網以及獨立過濾器上的油脂的量。

一般，測量值在測量儀器量程的20%至80%范圍內相對準確。通過大量的油脂分離度測試試驗，發現過濾網上的油脂吸附量少則只有（1～2）g，過濾網本身重量也就在1kg左右，這也要求試驗使用的電子天平的測試精度要能達到±0.1g的要求，否則將直接影響整個試驗的測試精度。過濾網稱量可以選擇量程在（0-5）kg，精度為±0.1g的小量程電子天平來稱量。油煙機機身和獨立過濾器試驗前后的重量在25kg左右，可以選擇量程在（0-40）kg，精度為±0.1g的相對大點量程的電子天平來稱量。

4 結論和建議

通過以上分析可知，依據《吸油煙機》（GB/T 17713-2011）標準對吸油煙機的油脂分離度測試時，通常吸油煙機機身的質量達到（20-40）千克級，而過濾網的質量只有0.1千克級，在電子天平的選型時要綜合考慮并兼顧相差102數量級的要求，所以，電子天平如何配備非常重要，要同時滿足標準要求的測量精度和測量量程的要求，為了能稱量吸油煙機整機，只能選擇量程較大的電子天平。同時通過降低量程，提高過濾網的稱量精度，比如選擇量程為5Kg電子天平，精度為±0.1g。通過兩臺電子天平的聯合使用可以大幅減小油脂分離度設備的測試誤差。

參考文獻：

[1]GB/T 17713-2011，吸油煙機[S].

[2]JJG 1036-2008，電子天平[S].

[3]丁玉珍，劉吉雄，張政，程大偉.吸油煙機油脂分離度實驗裝置的設計與實現[J].日用電器，2017（07）.