仅仅因为气候室在屏幕上显示正确的温度和湿度并不意味着样本位置的条件是正确的。 “合格的实验室”和“合格的样品”之间的差距正是 IEC 60068-3-6 和 IEC 60068-3-11 的含义 — 两个用于验证实验室承受能力和计算试验条件不确定性的指导文件。
本文解释了热湿箱验证的含义、为什么必须在箱体加载时进行验证，以及如何使用验证结果来保护试验报告的有效性。
1. 什么是试验箱承受能力确认？
性能确认是测量实验室的特性并将其与适用标准的要求进行比较的过程。对于湿热试验箱，需要确认的特性通常包括：
- 稳定性：某一点的温度和湿度随时间的波动。
- 均匀度：工作空间内不同点之间的温湿度差异。
- 与设定值的偏差（偏差）：显示值与标准装置测量值之间的差异。
- 变化率：以所需速率升高和降低温度的能力，这是以调节速度进行试验所必需的。
- 恢复时间：打开门或引入样品后能够返回设定条件。
前三个特征是每个验证报告的框架。结果必须记录日期、操作员、使用的标准设备和测量数据，以便在客户或认证机构要求时可以进行比较。
2. 在哪里测量以及测量多少点？
鉴定的关键是空间采样：如果我们只测量试验箱中间的一个点，我们对靠近门的区域、靠近冷凝器的区域或顶部区域一无所知。标准方法是选择一组分布在整个工作空间（包括角落和边界位置）的测量点，同时测量它们，然后计算点之间的差异。
| 确认内容 | 怎么做 | 试验结果的含义 |
|---|---|---|
| 某一点的稳定性 | 在固定点随时间连续记录 | 指示公差对于试验是否足够严格 |
| 空间均匀性 | 在工作范围内同时测量多个点 | 指示样本放置是否影响结果 |
| 与设定值的差异 | 与具有标准链路的标准设备进行比较 | 指示报告的情况是否与实际情况相符 |
| 负载条件 | 当试验箱包含样品或假负载时重复测量 | 表示实际试验环境，非空室 |
| 开启后恢复时间 | 按程序开门后再测量 | 确定中期试验的影响 |
3. 为何需要确认腔体何时装载？
空室和装有样品的室是两个不同的热系统。放入试验箱中的样品和架子发生变化：
- 空气流量：样品阻碍循环，造成空气停滞区和更大的温差。
- 热惯性：样品质量需要时间才能达到温度，因此保持时间必须足够长。
- 水分交换：样品的吸湿性材料会导致试验箱湿度发生变化，特别是对于大样品。
- 自加热：带电源的样品会产生热量，从而产生局部差异。
因此，空室验证报告仅证明室的承受能力，而不是样品的条件。下一步 — 在负载条件下测量样品本身的温度 — 在文本中介绍带负载冷/热试验：放置传感器并测量样品温度。
4. 试验条件的不确定性
确认结果总是包含一定程度的不确定性。不确定度的计算包括：参考装置和参考链的不确定度、空间采样引起的不确定度、试验箱运行对时间的影响以及记录系统的分辨率。
| 不确定性成分 | 产基准准设备 | 传感器和校准链的误差、随时间的漂移 |
|---|---|---|
| 空间采样 | 与试验箱体积相比，测量点数量较少，测量点不具有代表性 | |
| 随时间变化 | 控制试验箱周期、采样时间 | |
| 负载的影响 | 屏蔽、除湿、自加热型号 | |
| 人为操纵 | 放置传感器，打开室门，计时记录数据 |
一旦知道了不确定度，对试验结果的评价就变得清晰了：如果误差在不确定度之内，则不能断定样品有缺陷；如果误差在不确定度之内，则不能断定样品有缺陷；相反，超过不确定性的偏差是强有力的技术证据 — 这一原则在制定本文中的标准时直接适用。环境试验后的合格/不合格标准。
5. 确认周期及保存记录
- 实验室投入使用前对于新试验：确认要使用的正确温度和湿度范围。
- 按照正常周期：根据内部规定和认可体系的要求；频率取决于使用情况和严重程度。
- 维修、大修或试验箱搬迁后。
- 当试验箱负载比正常情况大时或更改机架配置。
应保存记录：测量点位置图、原始测量数据、校准纸所使用的标准设备、测量时的负载条件、满足试验要求的能力的结论以及进行试验的人员。
6. 常见错误以及如何避免
- 仅记录室显示屏上的值如果没有独立的测量设备 — 就不可能展示您的情况。
- 确认试验箱是空的，然后将其用于已装载的试验箱— 缺乏样品条件的证据。
- 仅测量试验箱中心的一个点– 忽略位置之间的错位，这是争议的常见根源。
- 未记录传感器的位置— 结果不可重复。
- 评估时忽略不确定性— 根据测量噪声中包含的误差得出合格/不合格结论。
- 不要比较标准设备的校准时间——记录在评估组织面前失去价值。
7. 常见问题
确认试验箱承受能力是否需要校准？
不一致。校准适用于测量设备（传感器、记录系统）。验证适用于作为一个系统的试验箱，评估在工作空间内创建和维持条件的能力。
当试验箱已经装有传感器时，是否还需要独立的测量装置？
需要，因为试验箱传感器是正在评估的系统的一部分。具有标准链路的独立测量设备是得出结论的基础。
如果试验箱满足确认要求，您确定试验结果正确吗？
还不够。还需要控制样品的安装方式、传感器在样品上的位置、样品达到平衡的保持时间以及试验后测量参数的时间。
多少不确定性是可以接受的？
取决于试验所需的容差：不确定性必须显着小于该容差。具体标准需要与指导文件和客户要求进行逐字比较。
可以使用试验箱制造商的确认结果吗？
只能作为参考信息。应在安装现场使用实际使用配置进行验证，并定期重复。
未经认可的实验室可以对实验室进行自我认证吗？
您可以按照说明自行操作，但当结果必须用于需要识别的文件时，建议对标准设备进行校准并完整记录。
八、结论
确认热湿室承受能力是任何有效气候试验的基础。它将“通过室”转变为“在指定时间段内在正确条件下收到的样品”，并包括使合格/不合格结论有效的不确定性。
要做三件事：确认正确的温湿度范围和要使用的正确的负载配置；使用独立的标准设备对分布在工作空间内的多点进行测量；并保存完整的记录，包括测量点图、原始数据和校准纸。
参考资料
- IEC 60068-3-6 — 温度和湿度室承受能力的验证。
- IEC 60068-3-11 — 气候实验室条件不确定度的计算。
- IEC 60068-3-5 — 冷热和干热试验的温度室承受能力验证。
- IEC 60068-3-7 — 负载室中的测量，冷负载和热负载试验指南。
- IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
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