案例3家用电器性能综合测试装置校准解决方案

案例3：家用电器性能综合测试装置校准解决一、服务背景节能家电性能综合测试装置（以下简称测试装置）是指与节能相关的性能测试试验台、试验装置和实验室等的总称。涵盖了焓差实验室（焓差室）、电冰箱性能综合测试装置（电冰箱高低温实验室、冰箱（柜）型式实验室、冰箱工况室、可转换式冰箱工况室、澳柯玛试验室、冰箱（柜）抽样实验室、冰箱冷柜型式实验室、电冰箱（柜）高低温实验室、电冰箱（柜）抽样实验室、电冰箱型式实验室、用户体验室、冷柜性能实验室等实验室）、压缩机冷量测试台、压缩机寿命试验台、压缩机寿命测试台、吸油烟机能效计量检测系统、洗衣机能效计量检测系统等。测试装置一般由外围保温结构、空气处理机组、温湿度采样系统、空气流量测量装置、试验室测量控制系统、测量数据采集系统组成。用于对相关家用电器及其配件的性能指标进行检测，通过提供恒定的温度、湿度环境，对温度、湿度、压力、电参数、流量、风速、转速、长度、角度、时间、质量参数进行采集，对被测电器及配件进行合格判定。测试装置的精度将直接影响节能家电产品的节能评价，因此，对测试装置的校准具有重要的意义。我中心通过长期的跟踪和实践，总结出了一整套的校准方法，并在此基础上形成了《家用电器性能综合测试装置校准规范》，对包括海信、海尔和澳柯玛等大型家电企业在内的测试装置开展了校准业务。二、需求方向分析对于节能家电生产企业，要研发或生产一款合格的节能家电产品，需要对样品做大量的实验来进行验证。与节能家电有关的测试装置是一个非常复杂的系统，仪器和传感器种类繁多，而且使用非常频繁，随着时间的推移准确度发生偏移在所难免，任何一个数据出现了偏差都将影响检测的最终结果，将影响实验人员的正确判断。如果不合格品判成了合格品，一旦批量生产，被检测出有质量问题，将会给企业带来巨大的经济损失；如果将合格品判成了不合格品，将会迫使企业对技术或进行再升级，这就增加了产品研发的时间成本和产品生产的物料成本，同样会给企业带来不小的经济损失。测试装置所测数据是否准确，将直接影响到企业能否在利益最大化的前提下生产出满足要求的产品。严格按照校准周期进行定期校准来保证所测数据的准确可靠就显得尤为重要。为此，我中心开展了节能家电性能综合测试装置校准业务，针对企业的需求，对相关仪器设备、传感器逐一校准。与节能家电相关的测试装置的校准参数如表1：表1节能家电相关的节能家电性能综合测试装置的校准参数相关参数标准器名称测量范围不确定度/准确度电压精密交流测试系统数字式功率计（1～1000）V10mA～100A1mW～100kW（40～70）Hz（1～600）V（40～70）Hz0.05级0.05级0.05级MPE:±0.01Hz0.2级MPE:±0.1Hz电流功率频率温度干井式温度校准炉铂电阻温度计数字式温湿度计无线温湿场测试系统（-45～140）℃（-100～155）℃(10～60)℃(5～95)%RH(-40～60)℃(30～98)%RHU=0.32℃k=2MPE:±0.06℃U=0.4℃k=2U=1.5%RHk=2U=0.10℃k=2U=1.8%RHk=2湿度压力便携式压力校验仪20kpa～2MPa0.05级转速转速标准检定装置(20～30000)r/minUrel=5×10-5k=3流量电子天平(0～40)kgⅡ级风速数字式风速计(0～20)m/s±(0.03m/s+5%测量值)长度钢卷尺(0～5)mⅡ级角度钢卷尺(0～5)mⅡ级时间电子秒表/测量间隔为10s时：±0.05s测量间隔为1min时：±0.05s测量间隔为1h时：±0.10s测量间隔为1d时：±0.5s质量电子天平砝码(0～40)kg(1～50)kgⅡ级2kg砝码：±3.0mg10kg砝码：±16mg20kg砝码：±30mg与节能家电相关的测试装置的校准存在两个难点：（1）校准参数多，有的测试装置传感器多，校准参数多达几十个。（2）离线校准困难，只能在线校准。如何现场环境复杂，有很多不可控因素，在线校准众多参数，测量不方便，如何协调并准确测量各种参数，需要一个合理的测试方案。三、服务模式与服务针对与节能家电相关的测试装置的校准存在的问题，中心组建了包括博士和研究员在内的强大技术团队，涵盖了长、热、力、电等众多计量领域，技术团队多次与海信（冰箱）有限公司就与节能家电相关的测试装置的校准的技术细节进行了多次沟通与探讨，深入的校准第一线，共同制定了校准方案，并由我中心起草了SDIM/CJGXN01-2017《家用电器性能综合测试装置校准规范》，针对现场校准的特殊性，专门制定了校准方法，解决了校准依据和校准方案的问题，并对不确定度进行了分析。2017年我中心对海信（冰箱）有限公司的与节能家电相关的测试装置进行了校准。到目前为止，校准了焓差室5套，工况室16套，压缩机冷量测试台7台，冰箱（柜柜）高低温试试验箱2套图1家用电器套，以及其他器性能综合测图2焓差室图3工况室他实验室10测试装置校准室校准室校准0多套。准规范非常量达型式冷柜箱型缩机方法参考生产四、服务作为对节常重要的一达50（台）式实验室、柜型式实验型式实验室机寿命试验对于出现法建议，督促考意义，品质产出合格产五、结语务效果节能家电生产一个环节。我）套，其类冰箱工况室验室、电冰箱室、用户体验验台、吸油烟现超出技术指促企业进行质保障和技产品的基础，语图4洗衣产企业的技我中心已对海类型涉及焓差室、可转换箱（柜）高低验室、冷柜性烟机能效计指标要求的行合理改造技术研发才那么实验衣机能效计量图5校准证技术支持，与海信、澳柯差实验室、式冰箱工况低温实验室性能实验室计量检测系统的设备，我中，只有这样能得以实现验室校准就是量检测系统校证书与节能家电相柯玛的测试装电冰箱高低况室、冰箱室、电冰箱室等实验室统、洗衣机中心会根据校样，通过实验现。如果说，是这个基础准相关的测试装置进行定低温实验室（柜）抽样（柜）抽样、压缩机冷机能效计量检校准结果给验室测试得，合格实验础的基础。试装置的校准定期的校准室、冰箱（柜样实验室、冰样实验室、电冷量测试台检测系统等给出整改要求得出的数据才验室是企业得准是，数柜）冰箱电冰、压等。求和才有得以国家节能家电产业计量测试中心与节能家电企业密切合作，通过技术创新和服务方式创新，为企业提供了全寿命周期、全产业链、全溯源链的全方位计量技术服务，实实在在地为企业解决了研发、、生产、运营中的计量测试技术难题，提高了节能家电生产企业的产品质量、经济效益和核心竞争力，深受节能家电生产企业的欢迎。通过节能家电产业计量技术服务，也为我中心锻炼了一支产业计量队伍，提高了我中心的创新能力、服务能力，体现了国家节能家电产业计量测试中心的价值。2018年，我们将继续在国家质检总局和山东省质监局的指导下，进一步加强与节能家电产业组织和与节能家电生产企业的合作，深入开展节能家电产业调研，进一步挖掘、梳理节能家电产业计量测试需求，抓紧成立节能家电产业计量测试联盟，为家电生产企业提供更加优质的计量测技术服务，实现服务、支撑和引领节能家电产业创新发展的战略目标。