張健 陳濤 張展
錦州市檢驗檢測認證中心 遼寧錦州 121001
恒溫恒濕箱也稱恒溫恒濕實驗箱,可以準確地模擬低溫、高溫、高溫高濕、低溫低濕等復雜的自然狀環境,生化培養箱與恒溫恒濕箱類似,通俗地講,恒溫恒濕培養箱其實就是在生化培養箱的基礎上多了濕度控制,生化培養箱加濕度就是恒溫恒濕箱。但生化培養箱的常用設置溫度一般不會很高,基本在20到40攝氏度,而恒溫恒濕箱經常使用的溫度范圍會更大一些。
校驗計量恒溫恒濕箱內的環境溫濕度,測試的基本指標包括其溫濕度的偏差、波動度和均勻度三個方面。其中,均勻度是指恒溫恒濕箱在穩定狀態下,工作空間內某一時刻各測試點的溫濕度之差;波動度是指工作空間中心點參數隨時間的變化速度或變化量;偏差則是工作空間內各測量點的實測量高低值與標準值的上下偏差,需要注意的是,以上測量均需是在設備穩定狀態下進行的。根據現有的檢驗標準,通常要求溫度波動度不超過±1℃,濕度波動度不超過±5%RH,試驗箱內的溫度不均勻度要小于±1℃,濕度的不均勻度要優于3%RH ,檢驗值與設定值的溫度偏差不超過1℃,濕度偏差不超過5%RH。
值得一提的是,因為使用單位的實際需要,對于此種設備,大部分檢驗單位出具的是校準證書而不是檢驗證書,因此,我們在檢驗后并不是直接判斷該恒溫恒濕箱是否合格,也并不直接提出該設備是否應該維修、報廢或者繼續使用,而是根據實際檢測情況給出校準值,然后由使用者根據校準值調整設備的設定值,最終得到其需要的溫濕度即可。當然,如果偏差明顯高于期待值,那么就有必要聯系廠家或者專業機構進行維修了。
在校驗恒溫恒濕箱與生化培養箱時,我們需要向箱體里均勻的布置多個測溫探頭,現行的標準中,大部分的檢測方法需要通過九個探頭測得的數據進行計算,而常規的檢測器會配置十個探頭,我們可以在中心位置放置兩個探頭,取其平均值進行計算,能夠進一步縮小誤差。其布置如下圖所示:
同時,被檢測的設備通常會處于以下三種狀態:

空載條件下是最能夠檢驗出該實驗設備出廠時狀態是否標準的,在使用者新購置試驗箱或者對設備進行重新設置的時候,可以在空載的情況下校驗設備的數值,從而判定設備的狀態是否異常。此方法的優點是測溫探頭可以均勻布置,并且不會因為碰觸到箱內樣品而影響測溫的準確性,使得箱體內的整個工作區域都能夠得到測量、測試樣品變更時不需要重新校準、能夠對恒溫恒濕箱的適用性做出有效的評估。但存在的問題是不能評估測試樣品對試驗箱所造成的影響,空載狀態下測得的數據與實際使用時會有差距。
在負載的狀態下進行檢測省去了客戶移動樣品的工作,同時能夠直觀的了解到試驗箱內各個樣品的分層擺放狀態,既能夠比較準確地評估測試樣品對試驗箱性能的影響,又易于得到測試樣品關鍵部件或部位的環境試驗的詳細信息,有利于分析擺放在不同位置的樣品實驗數據產生差異的原因。但是我們在做檢測時,往往需要測試多個溫度點,如果箱內存放的樣品不適宜更改溫度,那就還是需要進行移動,而且當更換測試樣品時,需要重新校準。
此方法能夠得到測試樣品在環境試驗過程中全面的環境參數,往往在對環境要求很高的產品試驗時采用。但需要考慮在打開箱門布置探頭時,會對里面的樣品產生影響,并且每次環境試驗都需要重新測量。此外,還要考慮操作人員的安全問題,除了小心凍傷燙傷之外,還要注意正在試驗的樣品是否有毒有害。
對于一般的使用者來說,在試驗箱校準時通常采用空載狀態下的校準方法。
在實際生產過程中,恒溫恒濕箱的使用單位并不會每調整一次設置值或者每更換一次檢測樣品就向檢測機構申請檢測校準,通常其客戶要求的校準證書是在一年內出具的即可,若是想保證日常使用過程中溫濕度的準確性,更重要的是要做好日常的保養以及經常性的自行校準。
恒溫恒濕箱的使用環境是非常重要的,溫度過高或者過低的環境都不適合。如果能夠維持25攝氏度左右的恒溫,可以讓設備保持一個平穩的狀態工作,獲得的數據也會更真實。培養箱應放置在具有良好通風條件的室內,在其周圍不可放置易燃易爆物品。箱內外應每日保持清潔,每次使用完畢應當進行清潔。長期不用應蓋好塑料防塵罩,放在干燥室內。恒溫恒濕箱在使用過程中一定要保證操作正確,不然很有可能會出現會導致試驗箱的磨損被加快,從而導致試驗箱提前報廢。還有需要注意的是,恒溫恒濕箱的控制系統和電路也需要進行保養,即使長期不用,也最好每月給試驗箱通電,且通電時間不要小于2小時。
使用方在日常的使用過程中,可以通過在箱體內放置的溫度計和濕度計來進行校準,當然使用的溫濕度計也要是檢定過的、質量要有所保證。箱內物品放置切勿過擠,必須留出空間。在使用過程中要減少箱門打開的次數,因為頻繁的開關門會導致工作室內的溫度流失,導致試驗箱制冷或是制熱效果受到影響。
綜上來看,恒溫恒濕箱想要保持數據的準確性,與試驗樣品的要求、操作人員的流程以及設備運行環境都是有關系的。另外,由于該類設備的型號類型也比較多,使用者對于恒溫恒濕箱的型號選擇要準確,不能盲目的選擇測量空間和溫度范圍最大的型號,適合試驗樣品的設備型號才會得出更精準的數據。