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      高低溫試驗能力驗證常見不滿意原因分析

      發布時間:2019/12/10   來源:www.sendyikao.com

      引言

      鑒于能力驗證計劃實施開展的周期較長、不一定適時等原因, 測量審核和實驗室間比對是能力驗證的有效補充形式, 是實驗室或者檢查機構用于實驗室質量控制及申請CNAS認可等的重要手段。CNAS-AL07:2011《CNAS能力驗證領域和頻次表》規定, 高低溫試驗所在子領域的最低參加頻次要求是1次/2年, 即在沒有適當、適時的常規能力驗證計劃開展的情況下, 實驗室可以參加相應的測量審核和實驗室間比對。一方面可以滿足CNAS的頻次要求, 另一方面可以加強實驗室的質量控制。

      CNAS-RL02:2010《能力驗證規則》中指出, 測量審核是指一個參加者對被測物品 (材料或制品) 進行實際測試, 其測試結果與參考值進行比較的活動。 (注:測量審核是對一個參加者進行“一對一”能力評價的能力驗證計劃。) 實驗室間比對是指按照預先規定的條件, 由兩個或多個實驗室對相同或相似的物品進行測量或檢測的組織, 實施和評價。

      本文旨在介紹高低溫試驗能力驗證活動及找出導致高低溫試驗能力驗證結果不滿意的主要因素, 故隨機抽取2010年~2012年低溫試驗測量審核與高溫試驗實驗室間比對結果為不滿意的報告各8份作為樣本, 進行原因分析。

      1 參加低溫試驗測量審核與高溫試驗實驗室間比對實驗室基本情況介紹

      1.1 參加低溫試驗測量審核實驗室基本情況介紹

      為方便統計, 對8家實驗室分別編號為D01, D02, D03, …, D08。抽取的8家實驗室分布于4個省、直轄市, 條狀分布圖見圖1所示。

      本次隨機抽取的8家實驗室中, 已獲CNAS認可的為1家, 占總數的12.5%, 未獲得CNAS認可的為7家, 占總數的87.5%。

      1.2 參加高溫試驗實驗室間比對實驗室基本情況介紹

      為方便統計, 對這8家實驗室分別編號為G01, G02, …, G08。抽取的8家實驗室分布于4個省、直轄市, 條狀分布圖見圖2所示。

      圖1 8家低溫試驗參加實驗室地域分布條狀圖

      圖1 8家低溫試驗參加實驗室地域分布條狀圖   

      圖2 8家高溫試驗參加實驗室地域分布條狀圖

      圖2 8家高溫試驗參加實驗室地域分布條狀圖   

      本次隨機抽取的8家實驗室中, 已獲CNAS認可的為2家, 占總數的25%, 未獲得CNAS認可的為6家, 占總數的75%。

      2 低溫試驗測量審核與高溫試驗實驗室間比對試驗說明及結果判定方法

      2.1 低溫試驗測量審核試驗說明及結果評價方法

      (1) 低溫試驗測量審核依據GB/T 2423.1-2008《電工電子產品環境試驗第2部分:試驗方法試驗A:低溫》進行試驗。試驗測試示意圖見圖3所示。

      試驗要求供電電源:220V±5%~, 50Hz±1%, 電路導線橫截面積:1.0mm2。

      實驗步驟為:

      步驟一:樣品放置在試驗箱外, 將樣品感溫探頭放入試驗箱中;

      步驟二:接通電路, 開啟試驗箱, 從常溫開始降溫, 觀察指示燈狀態, 至指示燈熄滅, 記錄指示燈熄滅瞬間樣品的動作溫度。

      (2) 低溫試驗測量審核結果評價方法, 因為低溫試用測量審核的樣品是選用低溫試驗能力驗證計劃的剩樣, 所以結果評價方法為:

      其中:xLAB是參加實驗室的結果;xREF是參考實驗室的指定值 (源自低溫試驗能力驗證計劃的中位值) ; (35) 是允許差 (源自低溫試驗能力驗證計劃的2倍標準化四分位距) 。

      此時, 用Z值法評定參加實驗室能力|Z|≤1, 滿意;1<|Z|<1.5有問題;|Z|≥1.5不滿意。

      圖3 低溫試驗測量審核測試示意圖

      圖3 低溫試驗測量審核測試示意圖   

      2.1 高溫試驗實驗室間比對試驗說明及結果評價方法

      (1) 高溫試驗的參考標準是GB/T 2423.2-2008《電工電子產品環境試驗第2部分:試驗方法試驗B:高溫》。試驗測試示意圖如圖4所示。

      試驗供電電源:220V±5%~, 50Hz±1%, 建議電路導線橫截面積£0.5mm2。

      實驗步驟為:

      步驟一:將整個溫控器放入試驗箱中;

      步驟二:開啟試驗箱, 從常溫開始升溫, 至氖燈熄滅, 記錄氖燈熄滅瞬間試驗箱的溫度。

      (2) 高溫試驗實驗室間比對結果評價方法。

        
      圖4 高溫試驗實驗室間比對測試示意圖

      圖4 高溫試驗實驗室間比對測試示意圖   

      3 低溫試驗測量審核與高溫試驗實驗室間比對常見不滿意原因分析

      3.1 低溫試驗測量審核 (降溫速率) 及高溫試驗實驗室間比對 (升溫速率) 對測試結果的影響

      按照GB/T 2423.1-2008《電工電子產品環境試驗第2部分:試驗方法試驗A:低溫》的要求, 降溫要求平均5min小于5℃。由表1可見, 在平均降溫速度后標注▲的即為平均降溫速率大于5℃/5min, 不難看出在隨機抽取的8份不滿意結果中, 共有5家平均降溫速率大于5℃/5min, 占總數的62.5%。

      按照GB/T 2423.2-2008《電工電子產品環境試驗第2部分:試驗方法試驗B:高溫》的要求, 降溫要求平均5min小于5℃。由表2可見, 在平均降溫速度后標注▲的即為平均降溫速率大于5℃/5min, 不難看出在隨機抽取的8份不滿意結果中, 共有5家平均降溫速率大于5℃/5min, 占總數的62.5%。

      表1 參加低溫試驗測量審核不滿意實驗室平均降溫速率表     

      表1 參加低溫試驗測量審核不滿意實驗室平均降溫速率表

      表2 參加高溫試驗實驗室間比對不滿意實驗室平均降溫速率表     

      表2 參加高溫試驗實驗室間比對不滿意實驗室平均降溫速率表

      通過對低溫試驗測量審核 (降溫速率) 及高溫試驗實驗室間比對 (升溫速率) 的統計得知, 降溫速率/升溫速率是影響試驗結果的重要因素, 參加高低溫試驗的實驗室需要引起重視。

      3.2 在進行低溫試驗測量審核與高溫試驗實驗室間比對時, 均要求參加實驗室提供試驗中所使用的主要儀器設備即溫度箱的校準證書。在隨機抽取的16份不滿意報告中, 有些實驗室本應該在報告測試結果時結合溫度箱的校準證書對測試結果進行修正, 但實際報告測試結果時未作修正, 從而導致了不滿意結果的出現。

      以上兩點是造成低溫試驗測量審核與高溫試驗實驗室間比對不滿意的兩個主要原因, 下面我們就其他可能影響試驗結果的因素做以下分析。

      3.3 實驗室所選用的儀器設備對試驗結果造成的影響

      3.3.1 溫度箱的有效容積對本次低溫試驗的結果會造成一些影響, 相對來講, 箱體越小, 制冷效率會較高, 溫度箱的均勻度也較好。大箱體的溫度箱對設備的壓縮機制冷量, 溫度箱均勻度等都有較高的要求。另外, 在本次抽出的16份不滿意報告中, 很多實驗室感溫探頭在溫度箱中的安裝位置與箱體溫度傳感器的位置相隔較遠, 所以極有可能是因為箱體的不均勻導致最后讀取的溫度值并不能作為感溫探頭所處位置的溫度, 從而會導致結果的不滿意。

      3.3.2 對于一些舊的設備可能會出現溫度箱溫度不穩定或無法穩定, 也是導致最后結果不滿意的一個因素。

      3.4 目前在大多數溫度箱中, 大部分都采用PT100鉑電阻溫度計對溫度箱進行溫度的采集和控制, 相對于熱電偶而言, 鉑電阻測溫更加準確, 尤其對于大容積箱體采用鉑電阻更為必要。

      4 技術建議

      (1) 高低溫試驗能力驗證活動中, 低溫試驗的降溫速率以及高溫試驗的升溫速率均不能超過標準要求的平均5℃/5分鐘, 以避免由于箱體溫度變化過快帶來的樣品反應滯后或其他后果, 導致結果離群。

      (2) 在進行低溫試驗測量審核與高溫試驗實驗室間比對報出最后結果時, 需要結合溫度箱的校準證書結果對測試結果進行修正, 而不是單純的報出測試溫度。

      (3) 選取箱體自帶溫度顯示進行數據讀取時, 如果感溫探頭與箱體自帶的溫度傳感器位置比較接近, 則讀取的數據比較準確。

      (4) 對于有條件的實驗室, 建議進行溫度讀取時, 一方面可以采用箱體自帶顯示溫度, 另一方面可以結合內布溫度傳感器外接數據采集器的方式, 以確保試驗結果的準確性。

      (5) 對于使用頻次較高的試驗箱, 需要定期開展設備的核查, 以保證在使用時設備是符合試驗要求的。

      上一條:高低溫試驗箱控制系統的設計
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