换气式老化试验箱广泛应用于橡胶、塑料、电线电缆及高分子材料的耐热氧老化评估,其温度偏差和换气量是否准确,直接决定老化试验数据的可比性与追溯性。参照JJF 1101环境试验设备温度湿度参数校准规范,以及JB/T 7444空气热老化试验箱、JJF津94空气热老化箱校准规范等文件,其校准项目主要包括温度示值误差、温度均匀度、温度波动度和换气率。本文围绕温度偏差与换气量两项核心指标,梳理一套适合实验室落地执行的测试方法。
一、校准前的环境与设备准备
校准应在空载条件下进行,也可根据用户需要在负载条件下校准,但应说明负载情况。环境温度为五至四十摄氏度,相对湿度不大于百分之八十五,气压在八十至一百零六千帕之间,周围无强烈震动、无强气流、无腐蚀性气体。温度测量标准一般选用多通道温度显示仪或多路温度测量装置,通道传感器数量为九至十三个,分辨力不低于零点零一摄氏度;功率测量标准选用准确度等级零点五级及以上、带有时间积分功能的数字功率分析仪;另需准备钢卷尺、计时器、数字温度计及气压表等配套设备。
二、温度偏差测试方法
温度偏差的校准温度点一般选择八十摄氏度,也可根据用户需要选择其他温度点。将温度传感器按规范布置于工作室内,通常包含工作室几何中心及八个角部等九至十三个测量点。
启动试验箱,设定目标温度,待设备运行稳定后开始记录数据。温度示值误差由工作室各测量点的实测温度平均值与设定温度比较得出;温度均匀度取同一时刻各测量点最高温度与较低温度之差;温度波动度则观察中心点在规定时间段内的温度极差。依据JJF 1101等相关校准规范,温度均匀度通常要求不大于二摄氏度,温度波动度不大于零点五摄氏度。校准过程中需确保各通道测量结果含修正值,以排除传感器自身误差。

三、换气量测试方法
换气量是换气式老化试验箱区别于普通热老化箱的核心参数,其测试采用功率法,原理是通过比较密封与通风两种状态下加热器的耗电功率差,间接换算单位时间内的空气交换次数。
具体操作分为两步。第一步,关闭并密封试验箱的全部通风孔、门、温度计插孔以及鼓风机周围的间隙,将标准电度表接入设备电源系统。控制工作室温度高于环境温度八十摄氏度左右,待温度第一次达到控制温度并稳定两小时后,测定三十分钟内换气式老化试验箱所消耗的电能,换算为平均功率P1。
第二步,拆除全部密封,打开换气口和通风口,在相同温度条件下再测定三十分钟内的耗电能,换算为平均功率P2。同时,在距离换气式老化试验箱约两米处、与进气口近似水平位置测量环境温度。利用公式N等于三千五百九十乘以P1减P2,再除以箱体容积、空气密度与箱内外温差的乘积,即可计算出换气量N,单位为次每小时。
自然对流式老化箱的最大换气率为二十次每小时,强制对流式老化箱的最大换气率分为一百次每小时或二百次每小时。若实测换气量不符合试验条件,可重新调节通风口位置后再次测量。
四、结果记录与复校间隔
校准结束后,应出具校准证书,详细记录校准项目、原始数据、所用标准器信息、环境条件及校准日期。复校时间间隔可根据使用频次与工况适当调整,建议将每次校准数据归档,便于追踪设备的长期漂移趋势。
通过严格执行上述温度偏差与换气量的校准流程,能够有效验证换气式老化试验箱的运行状态,为橡胶塑料等材料的耐热氧老化试验提供准确可靠的溯源保障。