
作者:北京中科富祺科技有限公司 技术研发部
干燥箱作为化工、电子、食品、制药及科研领域的环境试验与物料处理核心设备,其温度、湿度参数的精准度直接决定物料干燥质量、实验数据可靠性及生产合规性,是保障各行业高质量发展的关键基础设备。JJF1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》作为现行有效、替代JJF1101-2003的计量规范,为干燥箱温湿度参数的科学校准、精准检测提供了统一标准与技术遵循。
北京中科富祺科技有限公司(以下简称“中科富祺")深耕环境试验设备研发生产十余载,专注于干燥箱、真空干燥箱等产品的迭代升级与质量管控,凭借精准的温湿度控制、完善的安全保护体系及合规适配性,产品广泛应用于各行业高要求干燥场景。为严格践行行业规范,确保公司生产的各类干燥箱符合计量标准与用户使用需求,中科富祺建立了完善的计量检测体系,配备专业检测设备与技术团队,将JJF1101-2019规范要求深度融入产品研发、生产、检测及售后服务全过程,积累了丰富的干燥箱计量检测实践经验,现将相关实践与应用要点分享如下,为行业同类设备计量检测工作提供参考。
一、JJF1101-2019规范核心要求解读,明确干燥箱计量检测准则
相较于旧规范,JJF1101-2019规范进一步细化了环境试验设备温湿度校准的技术要求、检测方法与数据处理准则,尤其针对真空干燥箱等特殊类型设备的检测的提出了针对性指导,更贴合当前设备技术发展与行业应用需求,其核心要求主要体现在四个方面,也是中科富祺开展干燥箱计量检测工作的根本依据。
(一)校准范围与适用对象
规范明确涵盖各类温度试验设备、湿度试验设备及温湿度组合试验设备,其中电热干燥箱、真空干燥箱、热风循环干燥箱等各类干燥箱(含具备湿度控制功能的机型)均属于核心适用对象。针对真空干燥箱真空环境下无对流、主要依靠热传导与热辐射传热的特殊性,规范专门调整了检测点位布置、稳定时间等要求,有效弥补了旧规范对特殊机型校准指导不足的短板,也为中科富祺真空干燥箱的精准检测提供了明确指引。
(二)核心计量技术指标
结合干燥箱工作特性与行业应用场景,规范明确了温度偏差、温度均匀度、温度波动度三项核心指标,同时对具备湿度控制功能的干燥箱明确了相应湿度指标,是干燥箱合格性判定的核心考核依据,也是中科富祺产品出厂检测与定期校准的核心标准。
1. 温度偏差:指干燥箱工作空间各检测点实际温度与设定温度的差值,常用常温至150℃范围,允许偏差为±2℃(特殊要求可另行约定),较旧规范进一步收紧限值,对干燥箱温度控制精度提出更高要求;
2. 温度均匀度:指工作空间各检测点实际温度的**值与最小值之差,常温至150℃范围要求不大于3℃,直接影响物料干燥均匀性,对热敏性、高附加值物料干燥质量至关重要;
3. 温度波动度:指某一固定检测点在规定时间内实际温度的**值与最小值之差,常温至150℃范围要求不大于±0.5℃,确保干燥箱长期工作温度稳定,避免温度波动影响物料处理效果。
(三)校准环境与设备要求
规范对检测环境提出明确要求:检测温度控制在(23±5)℃,相对湿度(45~75)%RH,环境气压为标准大气压(86~106)kPa,同时需避免气流、振动、电磁干扰等因素影响检测结果,这与中科富祺计量检测实验室的环境控制标准高度契合。
在检测设备方面,规范要求温度检测采用允许误差不超过±0.1℃的二等标准铂电阻温度计(或同等精度传感器),湿度检测采用一等标准湿度计(或同等精度传感器)。中科富祺计量检测实验室配备了经国家计量校准合格的二等标准铂电阻温度计、无线温度记录仪、高精度湿度传感器等设备,其中无线温度记录仪有效解决了真空干燥箱检测中有线传感器破坏真空环境的难题,确保检测工作顺利开展与数据精准。
(四)校准周期要求
规范明确,干燥箱校准周期一般不超过12个月;若设备使用频率高、工作环境恶劣(高温、高湿、腐蚀性环境)或用于关键检测、生产环节,建议缩短至6个月。中科富祺在售后服务中,会结合用户设备使用场景,及时提醒用户按时校准,并提供专业校准技术支持,确保设备长期处于合格状态,满足行业合规要求。
二、中科富祺基于JJF1101-2019规范的干燥箱计量检测实践
结合JJF1101-2019规范要求与公司各类干燥箱产品特点,中科富祺建立了标准化、全流程的计量检测体系,涵盖检测前准备、检测点位布置、参数设定与稳定、数据采集与处理、合格性判定与报告出具五大关键环节,确保检测工作科学、规范、精准,切实保障产品质量。
(一)检测前准备工作
检测前准备是保障检测精度的基础,中科富祺严格落实三项核心工作:一是设备状态检查,全面排查干燥箱外观、门体密封(重点检查真空干燥箱密封件贴合情况,杜绝漏气)、加热元件、传感器、控制系统等部件,清理工作空间杂物,确保搁板平整,避免影响气流循环或热传导;二是检测环境调试,将实验室温湿度、气压调整至规范范围并保持稳定,关闭门窗减少外界干扰;三是检测仪器校准,核查标准铂电阻温度计、数据记录仪等仪器的校准周期与证书,进行仪器预热,避免仪器误差影响检测结果。
(二)检测点位布置
检测点位的合理性直接决定温湿度均匀度检测精度,中科富祺结合规范要求与不同型号干燥箱结构特点,科学布置检测点位:常规电热、热风循环干燥箱,工作空间容积≤1m³时布置9个点位(上、中、下三层,每层左、中、右各1个),容积>1m³时增加点位,确保无检测盲区;所有点位距离内壁、门体、加热元件不小于100mm,距离搁板不小于50mm,规避局部热冷源干扰。
针对真空干燥箱,在常规点位基础上,增加搁板表面检测点位,重点监测搁板加热区域温度分布,同时确保传感器固定牢固,检测线缆通过真空密封接口引出,不破坏真空环境,所有点位坐标均详细记录,确保检测过程可追溯。
(三)检测参数设定与稳定
结合干燥箱额定参数与用户实际应用场景,中科富祺选取50℃、100℃、150℃三个常用典型温度点(含湿度控制功能机型同步设定对应湿度参数),确保覆盖设备主要工作范围。参数设定后,启动干燥箱与检测仪器,按照规范要求保障稳定运行时间:常规干燥箱不小于30min,真空干燥箱因传热效率低,稳定时间不小于60min,确保箱内温湿度达到稳定状态,避免设备未稳定导致的数据偏差。
(四)数据采集与处理
严格按照规范要求,采用数据记录仪实时采集各点位温湿度数据,采集间隔设定为1min,每个检测温度点采集时间不小于10min,确保数据具有代表性。数据采集完成后,采用专业软件自动计算温度偏差、均匀度、波动度(湿度参数同理),同时安排技术人员核对校验,排除传感器故障、环境干扰导致的异常数据,确保处理结果准确可靠,所有原始数据与处理结果完整记录,便于后续追溯查询。
(五)合格性判定与报告出具
依据JJF1101-2019规范核心指标,对检测结果进行严格判定:所有检测点的温湿度偏差、均匀度、波动度均满足规范限值,判定为合格;若有一项指标不合格,立即分析成因,采取调整、维修措施后重新检测,直至合格。
检测完成后,出具标准化计量检测报告,明确标注检测单位(中科富祺计量检测实验室)、检测日期、环境条件、仪器信息、干燥箱型号编号、点位布置、检测参数、数据结果、判定结论等内容,附上原始数据记录,确保报告真实、完整、可追溯;对不合格设备,详细注明不合格项目、成因及整改建议,为设备整改提供专业技术指导。

三、干燥箱计量检测常见问题及中科富祺优化措施
在长期计量检测实践中,中科富祺发现,部分干燥箱(含公司生产产品及用户在用设备)易出现温度偏差超标、均匀度不合格、波动度过大等问题。结合JJF1101-2019规范要求与设备结构特点,中科富祺深入分析成因,制定针对性优化措施,有效提升了干燥箱计量检测合格率与温度控制精度。
(一)常见问题及成因分析
1. 温度偏差超标:主要因温度传感器安装位置不合理(靠近加热元件或门体)、加热元件老化损坏或功率不均、控制系统PID调节参数偏差过大导致;
2. 温度均匀度不合格:常规干燥箱多因风道设计不合理、风机故障或风道堵塞导致气流循环不畅,真空干燥箱多因密封不佳漏气导致真空度不稳定,同时搁板不平整、内部有杂物也会造成局部温度偏差;
3. 温度波动度过大:主要源于控制系统稳定性差、检测环境干扰、检测仪器故障(传感器灵敏度下降、记录仪精度不足)等因素。
(二)针对性优化措施
1. 优化结构与传感器配置:产品设计阶段严格遵循规范,将温度传感器安装在箱内中心位置,远离局部热冷源;选用高精度、高稳定性传感器与优质耐高温加热管,优化加热功率分配,出厂前严格检测加热元件,杜绝老化损坏部件投入使用;
2. 提升气流循环与密封性能:优化常规干燥箱风道设计、增加风机功率,提醒用户定期清理风道;真空干燥箱选用优质耐高温密封件,优化门体密封结构,检测前严格核查真空度;规范用户操作,引导用户保持箱内清洁、搁板平整;
3. 强化控制系统与环境管控:选用高精度温度控制器,优化PID调节参数,提升温度控制响应速度与稳定性;升级计量检测实验室环境控制,配备恒温恒湿设备,规避气流、振动、电磁干扰;定期校准维护检测仪器,及时更换老化故障设备;
4. 完善全流程质量管控体系:将JJF1101-2019规范融入研发、生产、检测全过程,每个生产环节设置质量检测节点;完善计量检测体系,定期维护实验室环境与设备,提升检测人员专业技能;提供系统化售后服务,定期回访用户,提供校准、维护指导,及时解决用户计量检测相关难题。
四、实践成效与未来展望
通过严格践行JJF1101-2019规范,优化计量检测流程,落实针对性改进措施,中科富祺干燥箱产品计量检测合格率从规范实施初期的92%提升至目前的99%以上,产品温湿度控制精度、均匀性与稳定性显著改善,符合规范要求与各行业应用标准,获得了广大用户的认可与信赖。
实践充分表明,JJF1101-2019规范为干燥箱温湿度计量检测提供了科学、统一的技术依据,其细化的要求与规范的方法,有效提升了检测工作的专业性与可靠性。中科富祺将规范要求与企业实践深度融合,不仅筑牢了产品质量防线,也为同类干燥箱企业的计量检测工作提供了可借鉴的实践经验。
未来,随着各行业对干燥箱精度要求的不断提升,以及环境试验设备技术的持续发展,中科富祺将持续深入研究JJF1101-2019规范,结合行业发展趋势与用户需求,进一步优化产品设计与计量检测技术,提升产品核心竞争力;同时,积极分享实践经验,推动行业计量校准水平整体提升,助力化工、电子、制药等行业高质量发展。针对真空干燥箱等特殊机型的检测难点,中科富祺将加大技术研发投入,优化检测方法,提升检测精度,为特殊场景下干燥箱计量检测提供更具针对性的解决方案,持续为各行业提供更精准、更合规、更可靠的干燥箱产品与计量检测服务。
参考文献
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