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[摘要]試驗室質(zhì)量控制是試驗室管理過程中的重要一環(huán)，是確保試驗數(shù)據(jù)準確可信的重要手段，目前針對試驗室對比、能力驗證等通用質(zhì)量控制方法已有研究，但對空調(diào)器專用試驗室質(zhì)量控制方面的研究相對較少。本文從空調(diào)器試驗室質(zhì)量控制的各類因素出發(fā)，探討空調(diào)器標準機在試驗室質(zhì)量控制中的應用方法，為進一步提高空調(diào)性能試驗結果的可靠性提供依據(jù)。

[關鍵詞]標準樣品；電子電器；空調(diào)器標準機；質(zhì)量控制；能力驗證；實驗室對比

一、引言

近年來，隨著我國消費品產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，各類產(chǎn)品的檢測業(yè)務逐年上升，這一現(xiàn)象對產(chǎn)品檢測試驗室的準確度和可信度，以及檢測工作者的操作技術都提出了更高要求，試驗室的質(zhì)量控制顯得越發(fā)重要。一般來說，試驗室質(zhì)量控制的方案包括：定期使用標準樣品進行內(nèi)部檢測校準，參加試驗室間的對比檢測或能力驗證以及用相同或不同方法對產(chǎn)品進行重復檢測等等[1]。基于這幾個方面，國內(nèi)學者已做了大量研究工作。目前的研究大多基于一般試驗室質(zhì)量控制的方法或改進措施，而實際操作過程中不同產(chǎn)品之間所用試驗室質(zhì)量控制方法存在較大差異。基于此，針對空調(diào)器產(chǎn)品檢測試驗室的質(zhì)量控制方式進行研究探討。

二、空調(diào)器試驗室檢測質(zhì)量的影響因素及控制對策

1.標準方面

通常來說，空調(diào)器性能檢測所用的焓差試驗室和熱平衡試驗室在初期建造時均應嚴格參照GB/T7725-2004《房間空氣調(diào)節(jié)器》[2]或GB/T17758-2010《單元式空氣調(diào)節(jié)機》[3]等標準進行設計、施工和調(diào)試驗收。同時，在試驗過程中，嚴格按照相關標準要求的試驗方法或原則進行操作也是保證試驗室檢測質(zhì)量最重要的因素之一。例如，在標準GB/T7725中規(guī)定使用熱平衡法測量空調(diào)器制冷量時，判斷工況穩(wěn)定的條件為“每隔10min測得的制冷量（穩(wěn)態(tài)制熱量）與30min平均值比較，保證偏差不超過2%”，這一條款既對試驗過程的穩(wěn)定能力做出了要求，也對試驗人員判定檢測開始的時機作了限定，從這一角度看，標準覆蓋面包括了檢測設備、人員操作和環(huán)境參數(shù)等諸多要素。因此，對于標準的正確理解和應用是影響試驗室檢測質(zhì)量的重要因素。

2．試驗過程控制

試驗過程控制包括被測樣品狀態(tài)、試驗室狀態(tài)和耗材狀態(tài)等方面。首先，對于被測樣品而言，針對不同檢測項目應對樣品的狀態(tài)進行合理控制，例如在進行空調(diào)器性能試驗時需要對樣品工作模式進行預設，使樣機在額定制冷量、中間制冷量、低溫制熱量等檢測項目中按規(guī)定模式穩(wěn)定運行，保證測試過程中的運轉頻率、溫度設定合乎規(guī)定。通常，對于樣品而言，其試驗過程中的輸出控制均由制造商進行規(guī)定，如無規(guī)定則按照標準要求進行相關操作。其次，需要在遵循相關標準進行檢測試驗的同時，進一步對試驗室內(nèi)外溫濕度、氣流組織、電氣參數(shù)等條件進行規(guī)定范圍內(nèi)要求下的調(diào)節(jié)和控制，這也對試驗室本身的性能提出了要求。為了滿足檢測工況的穩(wěn)定，需要對試驗設備進行定期計量校準工作。除此之外，試驗前后的檢查和保養(yǎng)也是保證試驗室質(zhì)量的必要手段。

3．人員操作及誤差控制

人員操作是保證試驗質(zhì)量的可控因素之一，就空調(diào)器性能檢測而言，裝機、充注制冷劑、連接風道、添加加濕水、布置取樣器等重要工作均是由試驗人員手動完成，特別是裝機和風道密封等操作更是極大程度影響空調(diào)試驗過程中制冷量、風量等性能參數(shù)的準確度。因此，規(guī)范人員操作、定期進行試驗員培訓是試驗室質(zhì)量控制工作中的重要一環(huán)。另外，為減小誤差值，在進行同一樣品試驗時可采用不同人員按同一方法進行重復試驗，或同一人員按不同方法進行重復試驗的方法。

4．標準樣品的應用

目前，標準樣品應用于化學領域試驗室能力驗證較多，而在空調(diào)領域應用相對較少。根據(jù)CNAS-CL01:2018《檢測和校準實驗室能力認可準則》的要求，使用標準物質(zhì)或質(zhì)量控制物質(zhì)進行試驗是試驗室確保結果有效性的程序之一[4]。對于空調(diào)器而言，采用已知制冷量、消耗功率、風量等特征值的標準機通過同一方法（焓差法或熱平衡法）進行測試，焓差室或熱平衡室可用來評價測量結果的重復性和再現(xiàn)性，通過操作人員、測試條件變化后進行綜合考核，并與已知標準機的特征值進行比較，進而判定最終結果是否可以接受、試驗室質(zhì)量控制是否滿足要求等[5]。

三、空調(diào)器標準機在質(zhì)量控制中的應用

1．空調(diào)器標準機的類型

為了使空調(diào)器標準機在使用過程中具備更穩(wěn)定的檢測結果，需要綜合考慮安裝以及試驗過程中存在的可能不確定性。從空調(diào)器的結構形式來說，一般有整體式空調(diào)器（如窗式）、分體式空調(diào)器，表1列出了作為空調(diào)器標準機時，整窗式空調(diào)器機與分體式機的優(yōu)缺點。針對第2章空調(diào)器試驗室檢測質(zhì)量的影響因素分析，窗式空調(diào)器具備人員操作簡單、試驗過程較容易控制的優(yōu)點。另外，窗式空調(diào)在作為空調(diào)器標準機使用時，本身的結構特點及其穩(wěn)定性在應對需要重復拆裝的條件下，也決定了其比分體式空調(diào)器更具應用優(yōu)勢。

2．窗式標準機制冷量的影響因素

窗式空調(diào)器在作為標準機使用時具備一定的優(yōu)勢，但從重復使用試驗的角度考慮，其制冷量參數(shù)仍存在一定程度的不穩(wěn)定性，具體原因表現(xiàn)在以下兩個方面。（1）室內(nèi)側凝結水的影響。傳統(tǒng)設計上，窗式空調(diào)器制冷模式下蒸發(fā)器部分的凝結水將通過底板進入到冷凝器側然后通過排水口排除。因此，為保證排水的通暢，窗機的安裝需要沿排水方向保持3°~5°的傾斜角度，并通過量角器或者視檢來確認此角度是否滿足要求。在此過程中，不同操作人員及實驗室在安裝過程中的傾斜角度無法完全一致，導致冷凝水的排除效果無法統(tǒng)一，殘留水量的多少將在一定程度上影響換熱器的工作環(huán)境溫度，進而影響換熱能力，導致制冷量測試結果存在偏差。（2）室內(nèi)側出風方向的影響。傳統(tǒng)設計上，空調(diào)器的出風口可調(diào)節(jié)，試驗測試時按照要求調(diào)整至最大出風狀態(tài)，在日常使用時可根據(jù)需要調(diào)整出風角度。但是對于空調(diào)器性能測試，特別是焓差測試法，空調(diào)出風方向及出風角度影響靜壓調(diào)零的準確度，進而影響風量的測量，從而對制冷量測試結果產(chǎn)生直接影響。

3．應用流程及分析方法

空調(diào)器標準機在試驗室質(zhì)量控制過程中可以分為以下四個步驟。首先根據(jù)試驗的類別（如性能試驗、安全試驗等）對空調(diào)標準機的形式、各類參數(shù)進行選擇和設計。以性能試驗為例，可選擇窗式空調(diào)器作為標準機進行質(zhì)量控制工作。另外，還需要對所選擇的或重新設計的標準機進行性能特征值的確定，并取確定后的特征值作為標準值，后續(xù)試驗室對比過程中將以標準值作為參考標準。第二，在空調(diào)標準機類型及特征值確定后，確定試驗室對比過程中的試驗條件、參考標準和人員操作。方法包括同一人員在不同工況對標準機進行測試、不同人員在同一工況對標準機進行測試等等。第三，將多個試驗室測試結果進行對比，以空調(diào)標準機的標準特征值作為參考，分析各個試驗室的不確定度，判斷測試結果是否均在限值范圍內(nèi)，進而判定試驗室是否穩(wěn)定可靠，同時也可對不同人員的操作是否正確作出判斷。最后，通過分析不同操作人員使用同一試驗室、同一試驗方法進行測試的結果，判斷各個試驗人員的操作水平，將人員操作誤差和產(chǎn)生誤差的原因進行分析，從操作誤差中吸取經(jīng)驗并重新對試驗人員進行培訓，從而降低可控因素對試驗室質(zhì)量控制的影響。

四、結論

試驗室質(zhì)量控制活動是提高測試結果可靠性的基本要求，標準樣品的應用可為這一活動提供良好的技術支撐。從空調(diào)器試驗室檢測質(zhì)量控制以及空調(diào)器標準機的應用來說，總結如下。（1）影響空調(diào)器試驗室檢測質(zhì)量的因素包括但不限于標準理解、試驗過程控制、人員操作、誤差控制以及標準樣品應用等方面。（2）通過表1的空調(diào)器結構比對分析可以看出，窗式空調(diào)器較分體式空調(diào)在安裝、真空度及制冷劑充注量等方面有明顯優(yōu)勢，是標準樣品的優(yōu)選方案。（3）窗式空調(diào)器作為標準樣品使用時，仍需考慮凝結水、出風方向等因素對測試結果的影響，在標準機的結構設計上應進一步優(yōu)化凝結水排除及出風角度控制等。（4）空調(diào)器標準機應用于試驗室質(zhì)量控制工作時，可包括但不限于標準機選擇、標準方法確定、試驗數(shù)據(jù)對比和人員培訓等流程。

[參考文獻]

[1]華如霞.有關試驗室質(zhì)量控制問題的探討[J].城市建設理論研究（電子版）,2013,(11).

[2]全國家用電器標準化技術委員會.房間空氣調(diào)節(jié)器：GB/T7725-2004[S].北京：中國標準出版社，2004.

[3]全國冷凍空調(diào)設備標準化技術委員會.單元式空氣調(diào)節(jié)機：GB/T17758-2010[S].北京：中國標準出版社，2010.

[4]中國合格評定國家認可委員會.檢測和校準實驗室能力認可準則：CNAS-CL01:2018[S].2018-03.

[5]標準樣品應用指南示例[J].家電科技,2020,(4):120-121.

作者：楊雙 趙洋 李欣