電線電纜行業正在飛速發展的過程中，但線纜產業總體處于以量取勝的階段，其質量提升工作需給予極度的重視。為了保證電線電纜的安全性能和壽命，質量控制的技術層面就是必須對其進行熱老化性能試驗。電線電纜的熱老化試驗是在老化試驗箱中進行，控制老化試驗箱的主要參數為溫度與換氣量。溫度參數一直都被各使用單位所注意，是計量的重點參數，但是換氣量參數往往則被忽略了。其實，換氣量也是一個很重要的指標。在溫度恒定的情況下，風速大則換氣量大，對流充分，老化效果明顯;反之，風速小則換氣量小，老化效果緩慢。為了保證老化試驗箱的老化性能，JB/T4278.6-2011《橡皮塑料電線電纜試驗儀器設備檢定方法自然通風熱老化試驗箱》中要求:在規定的試驗溫度下，箱內全部空氣交換次數為(8-20)次/h。
1.老化試驗箱儀器校準的方法
儀器校準時，需先關閉老化試驗箱的所有通風口，用膠粘帶封閉箱門縫、進出氣孔及有可能進行箱體內外空氣流通交換的部位。用多點溫度測試儀測量老化試驗箱的箱內溫度，在試驗箱溫度不偏離設定溫度的?2℃時，即箱內溫度平衡后恒溫1小時。在設定的試驗溫度下，用三相標準電能表測量老化試驗箱在密封狀態下加熱1/2h的平均功率。同時測量老化試驗箱的箱內溫度以及用溫濕度表測量環境溫度。環境溫度的測量在離老化試驗箱約2m處，與試驗箱的底部近似水平位置，且離任何實物至少0.6m處進行。然后，拆去密封膠帶，調節進出氣孔的位置，恒溫1h。同理測量密封狀態下的平均功率、箱內溫度及環境溫度。
在實際的多次現場試驗中驗證得，測量密封狀態下和開封狀態下的平均功率的次序是可以顛倒的。為了節約時問提高工作效率，可以先測量老化箱在日常開封狀態下的平均功率，再封閉其各空氣交換口，測量密封狀態下的平均功率。需要注意的是，老化箱的溫度穩定很重要，一定要恒溫足夠的時問使得老化箱內溫度波動盡可能小，以確保在兩種狀態下箱內溫度與環境溫度之差是基本相同的。老化試驗箱每小時換氣次數的計算公式如下:
N=[3590(P2-P1)]/[V?d(t2-t1)] (1)
式中:N為換氣次數，次/小時;P1為密封狀態下的平均功率，W ;P2為開封狀態下的平均功率，W ;t1為環境溫度，℃;t2為箱內溫度，℃ ; V為老化試驗箱的體積，L;d為試驗時的環境空氣密度，g/L。
在上式中，單位g和L均不是國際單位制的基本單位，將其稍作修改，計算公式如下:
N=[3.590(P2-P1)]/[V?d(t2-t1)] (2)
式中:V為老化試驗箱的體積，m3;d為試驗時的環境空氣密度，kg/m3。
2.測量不確定度評定
2.1數學模型
對N=[3.590(P2-P1)]/[V?d(t2-t1)]公式求偏導并取相對量得:
dN/N=(dP2/P2-P1)-(dP1/P2-P1)-(dt2/t2-t1) (dt1/t2-t1)-dV/V (3)
2.2輸入量的標準不確定度評定
(1) P2(開封狀態下的平均功率)引起的標準不確定度。①測量重復性引起的標準不確定度。測量重復性引起的標準不確定度，用實驗標準差表示。在實際情況下，由于每次測量的時問較長，不適合做多次測量。故對被測老化試驗箱在同等條件下進行3次獨立測量，采用極差法計算實驗標準差(查表得c3.3=1.69)，得到:μ1=0.512W , P2=177.90W②測量標準器引起的標準不確定度。測量開封狀態下平均功率P2的測量標準器為三相標準電能表，準確度等級為0.1級，由其引起的標準不確定度分量為:μ2=0.103W
(2)P1(密封狀態下的平均功匆引起的標準不確定度。①測量重復性引起的標準不確定度。μ3=0.342W，P1=136.77W。②測量標準器引起的標準不確定度。測量密封狀態下的平均功率P，的測量標準器亦為三相標準電能表，μ4=0.0790W。
(3)t2(箱內溫度)引起的標準不確定度。①測量重復性引起的標準不確定度。μ5=0.205℃,t2=99.93℃,②測量標準器引起的標準不確定度。老化試驗箱的箱內溫度t的測量標準器為多點溫度測試儀，最大允差?0.10℃，由其引起的標準不確定度分量為:μ6=0.0577℃
(4)t1(環境溫度)引起的標準不確定度。①測量重復性引起的標準不確定度。μ7=0.171℃，t1=19.97℃。②測量標準器引起的標準不確定度。測量環境溫度U的測量標準器為溫濕度表，擴展不確定度U=0.6℃(k=2)，由其引起的標準不確定度分量為:μ8=0.3℃
(5)V(老化試驗箱的體積)引起的標準不確定度。由說明書得知老化試驗箱的體積V=0.1125m3，允許誤差?0.0002m3,由其引起的標準不確定度分量為:μ9=1.15?10-4m3
2.3靈敏系數的計算
根據上述的測量結果，可計算靈敏系數如下:
3.4合成標準不確定度的評定
(1)P2和P1的相關性說明。由于測量開封狀態下的平均功率P:和密封狀態下的平均功率P1使用同一臺標準器三相標準電能表，所以P2的測量標準器引起的標準不確定度分量μ2和P1的測量標準器引起的標準不確定度分量μ1之間存在相關性，相關系數為1;其余各分量互不相關。
(2)合成標準不確定度。
2.5擴展不確定度的評定
根據P2,P1,t2,t1的3次測量結果，可求得換氣次數為:
N=14次/小時
取k=2，則:U=2u N=1次/小時
從儀器校準的計算結果可以看出，由于使用準確度等級較高的多點溫度測試儀和三相標準電能表，不僅在試驗過程中操作方便，而且引入的標準不確定分量也很小;影響最大的分量是平均功率的測量重復性引起的標準不確定度，這也是無法避免的。對于老化試驗箱換氣量(8-20)次/h的要求，1次/h的不確定度可視為是合理的。我們從實踐的角度對老化試驗箱的應用進行了一些技術討論，希望對提高線纜行業的質量起到一定的幫助，如果大家需要對各類儀器設備進行儀器校準或儀器校正可以聯系我們。
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