大工作空间环境试验设备温湿度校准便携式定位装置

张婧瑜 何慈晖 毛旭峰/.上海市质量监督检验技术研究院；.上海市计量测试技术研究院

0 引言

随着消费结构持续升级、生鲜电商的快速崛起，以及国家不断出台的鼓励政策，我国冷链物流进入迅猛发展期。冷链物流行业对冷库、前置仓、气候实验舱等大工作空间环境试验设备的计量校准需求日趋增多[1-3]。大工作空间环境试验设备的温湿度均匀性是其计量校准的重要指标，工作空间温湿度分布的均匀性对于环境试验设备的计量校准的准确性起着至关重要的作用[4]。这里设计了一种适用于大工作空间环境试验设备的校准用便携式定位装置，可以满足多工作空间尺寸、多校准参数的大工作空间环境试验设备的现场计量校准需求，有效减少测量点的重复性误差，提高工作效率和准确性。

1 温湿度均匀性测量点要求

根据国家计量技术规范JJF 1101-2019 《环境试验设备温度、湿度校准规范》[5]，对于环境试验设备校准中的测量点位置和数量都有明确规定。现场校准时，需要根据规定在工作空间内均匀分布测量传感器[6]。当环境试验设备的工作空间容积小于等于2 m3时，布置9个温度测量点、3个湿度测量点；当环境试验设备的工作空间容积大于2 m3时，布置15个温度测量点、4个湿度测量点（如图1）；当环境试验设备的工作空间容积大于50 m3时，可根据实际需要或用户需求减少或增加测量点数量。在现场计量校准多个大工作空间环境试验设备时，受到空间尺寸、现场环境、测量要求等多种因素影响，亟需一种测温范围广、便于携带、尺寸可调节、适用范围广的大工作空间环境试验设备——温湿度校准用便携式定位装置，以满足大工作空间环境试验设备的现场计量校准要求。

图1 环境试验设备工作空间容积大于2 m3测量布点

2 定位装置结构

大工作空间环境试验设备温湿度校准便携式定位装置主要特点包括：（1）材料质量轻、测量温度范围广。定位装置采用铝加不锈钢复合材料，温度、湿度覆盖范围广，温度范围-80～300 ℃，湿度范围（0～100）% RH。（2）底座可折叠，方便携带。底座由十字架底座和测量杆底部两部分组成，采用偏心结构设计。两部分连接位置可移动，根据所悬挂的测量设备重心位置确定，保证测量设备重心位置与十字架底座中心位置在同一条垂直线上。这种设计保证了定位装置能够承载一定质量的测量设备，并最大可能地减轻了定位装置质量。（3）灵活可调节的高度尺寸，适用于中、大工作空间尺寸，特别是工作空间容积大于2 m3，甚至大于50 m3的环境试验设备的校准需求。测量杆为伸缩杆，高度调节范围为1.2～2.7 m。（4）定位装置可选配相应配件，可在定位装置不同高度、空间的多个位置自由放置测量设备。定位装置各高度位置每隔一段距离均有打孔，可根据需要加装挂钩、挂篮等配件，用于放置湿度传感器、测温热电偶、无线温湿度传感器、测温铂电阻、污染物测量仪等测量设备。定位装置的布点搭建、总体结构、折叠底座如图2、图3、图4所示。

图2 定位装置布点搭建

图3 定位装置总体结构

图4 定位装置折叠底座

3 定位装置使用方法

3.1 定位装置搭建

如图2所示，定位装置由四根垂直伸缩杆和两根十字交叉的水平伸缩杆搭建而成。垂直伸缩杆呈矩形分布，上端通过一根绳索环绕连接。水平伸缩杆沿对角线连接，垂直于垂直伸缩杆顶部的四个端点，两根水平伸缩杆通过万向连接器连接成一体。每一根水平伸缩杆均可接有吊坠线，吊坠线下端与吊坠连接。垂直伸缩杆的底部设有折叠底座（如图4所示），折叠底座包括底杆、连接柱以及连接杆，其中连接柱可沿底杆侧面水平滑动，连接杆的一端与连接柱铰接。垂直伸缩杆连接在折叠底座偏心的位置，连接位置根据所悬挂的测量设备重心位置确定，保证测量设备重心位置与十字架底座中心位置在同一条垂直线上。

3.2 实例分析

根据JJF 1101-2019要求，当环境试验设备工作空间容积大于2 m3时，温度测量点为15个，湿度测量点为4个，如图1所示，数字为温度测量点位置，字母为湿度测量点位置。首先根据环境试验设备工作空间的几何尺寸，将顶部两根十字交叉的水平伸缩杆调整到合适的长度，并组装在位于测量空间的1、2、3、4位置处的定位装置顶部，随后逐一调整四个角位置处的定位装置水平伸缩杆长度，直到满足环境试验设备计量校准布点搭建要求。

在四个角定位装置的上层、中层和下层相应位置，及顶部十字交叉中心点处装配挂钩和挂篮，完成1～10、15温度测量点布点，以及A、B、O湿度测量点布点；在四个角定位装置之间配挂细软不锈钢钢丝绳，用挂钩或挂篮固定测温探头，完成11～14温度测量点布点，以及C位置处湿度测量点布点。

定位装置顶部十字交叉的水平伸缩杆每隔一段距离均有打孔，当环境试验设备工作空间容积大于50 m3，可以通过在顶部十字交叉的水平伸缩杆相应位置安装挂钩或挂篮等配件，进一步满足用户在不同工作空间位置增加测量点数量的要求。

4 结语

大工作空间环境试验设备温湿度校准便携式定位装置，具有适用温湿度范围广、偏心结构设计、便携可折叠、装配尺寸灵活等特点。搭配挂钩、挂篮等配件，可以满足多工作空间尺寸、多参数的大工作空间环境试验设备的现场计量校准需求。该装置可有效减少测量点的重复性误差，提高计量校准效率和准确性，在现场计量校准中具有推广和应用价值。