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上海一恒科学仪器有限公司恒温金属浴校准方法研究

[导读]本文通过剖析恒温金属浴的计量参数,结合实际使用情况及校准经验,探索对应的校准方法,并以实例证明该校准方法的可行性。同时讨论了恒温金属浴使用中存在的问题,为计量技术机构和仪器使用单位提供技术参考。

本文通过剖析恒温金属浴的计量参数,结合实际使用情况及校准经验,探索对应的校准方法,并以实例证明该校准方法的可行性。同时讨论了恒温金属浴使用中存在的问题,为计量技术机构和仪器使用单位提供技术参考。

恒温金属浴又叫金属浴、干式恒温金属浴、干式恒温器等。恒温金属浴通常采用高纯度铝材料代替传统的水浴作为导热介质,利用数控加热方式和半导体制冷技术实现稳定控温,以满足酶样品保存和反应、DNA扩增、PCR反应等各种活动需要,具有操作方便、控温准确、体积小等特点,已广泛应用于医药化工、食品安全、质检、环境检测等行业,尤其是医疗卫生、生物制药和生化检测企业普及率更高。

温度是恒温金属浴的重要计量参数。控温准确度、温度波动度和温场的均匀性将直接影响样品的保存或试验反应效果,进而影响最终检测结果。因此,对恒温金属浴温度计量参数进行校准十分必要。目前我国尚无统一的恒温金属浴检定规程或校准规范,缺乏相应的溯源技术依据。本文基于恒温金属浴工作原理,结合实际使用情况及校准经验,研究相应的校准方法,并探讨分析恒温金属浴使用中存在的问题,为计量技术机构开展恒温金属浴的校准提供参考。

1 校准条件

1.1 环境条件

温度:(15~35)℃;

湿度:不大于85%RH;

环境条件还应满足测量标准器和其他配套设备正常使用的要求。

1.2 测量标准及其他设备(如表1所示)

2 校准项目和校准方法

2.1 校准项目

参照JJF 1101和GB/T 5170.2等相关技术规范,恒温金属浴主要的校准项目应包括温度偏差、温度波动度和温度均匀度。

2.2 校准方法

2.2.1 温度校准点选择

恒温金属浴的温度校准点一般应选择设备使用范围的下限、上限及中间点,也可根据客户要求选择实际使用中常用的温度点。

2.2.2 温度传感器布点位置

恒温金属浴的形状一般有正方形、长方形、圆形和椭圆形。测量点位置选择恒温金属浴平面距离相隔最远的四个孔及几何中心孔来进行测量,如图1所示。

2.2.3 温度传感器放置方法

温度传感器通常有3种放置方法:

(1)温度传感器放置在校准孔底部,根据需要校准的温度点倒入水或者硅油;

(2)温度传感器紧贴在校准孔底部,并在温度传感器上部填充保温材料进行外部环境绝热;

(3)在校准孔放入相同直径的试管,温度传感器放置在试管底部,根据校准的温度点倒入水或者硅油。

2.2.4 温度的校准

放置好温度传感器后,将其与校准用温度显示仪表或温度巡回检测仪连接。开启恒温金属浴,设定温度控制器到所需的校准温度点,开启运行使其正常工作。当恒温金属浴的温控设备达到设定值并稳定后读取恒温金属浴的温度示值和温度显示仪表或温度巡回检测仪,每隔1min分别记录恒温金属浴显示值和各校准孔的温度值,共记录10组数据。按照式(1)~式(3)分别计算恒温金属浴的温度偏差、温度波动度和均匀性:

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