电冰箱性能标准GB/T 8059-2016对实验室要求解析——（一）

1引言

电冰箱性能标准GB/T 8059-2016《家用和类似用途制冷器具》已于2017年7月1日正式实施，标准GB/T 8059-2016在测试方法上进行了重大修订，测试方法的调整，对测试设备也提出了更高的要求。

标准GB/T 8059-2016对实验室的整体要求有所提升，对测试设备的硬件和软件都提出了更高的要求。设备硬件主要从设备的精度、不确定度进行要求限制；  测试软件方面主要由于测试方法的变化，判稳和计算要求的提升，使得现有的测试软件已不能更好地满足新版标准的需求。

2标准GB/T 8059-2016对实验室整体要求

电冰箱性能实验室由恒温室、空调柜、制冷机组、设备电源、测控系统（含控制柜）、计算机及打印机等组成。空调柜和制冷机组来控制恒温室的温度、湿度、风速，使恒温室能够满足测试所需的温、湿度和风速要求；设备电源用于给被测样机供电，以提供测试所需的电压、频率；测控系统包括热电偶记录仪、温湿度采集仪、采集仪表等，其通过控制柜将空调柜、制冷机组与计算机相连接，并通过计算机上安装的软件实现人机交换。

2.1 环境温度要求

2.1.1 环境温度值

标准GB/T 8059-2016要求恒温室的环境温度应控制在10℃～43℃之间，常用的环境工况为：10℃、16℃、25℃、32℃、38℃和43℃。其中16℃和32℃为标准GB/T 8059-2016耗电量测试的环境温度，25℃则主要用于冷却能力、冷冻能力、负载温度回升等试验项目，10℃、16℃、38℃和43℃为储藏温度的试验环境温度，根据电冰箱产品的气候类型不同，选择合适的环境温度，此外，43℃也是降温试验的环境温度。常见制冷性能试验所使用的环境温度值如表1所示。

2.1.2 环境温度测温元件

环境温度采用铜或黄铜构成的圆柱测量。

2.1.3 温度稳定性要求

（1）试验期间环境温度保持恒定，且尽可能保持在接近目标值。

电冰箱在进行制冷性能项目测试时，布置在冰箱两侧的环境测温点在电冰箱获得稳定运行试验期间以及随后的试验周期内，环境温度积分平均值应保持在设定环境温度的±0.5K（目标值第一允差Tol1）以内，且两倍的标准偏差小于0.5K（目标值第二允差Tol2）。

验证方法为：

选取测试周期内的数据，确定试验周期内的平均值及标准偏差σ，其应满足如下条件（如图1所示）：

▲ 图1 环境温度保持常数的验证图

a.平均值在目标值的第一给定允差范围内：

（目标值-Tol1）＜平均值＜（目标值+Tol1）；

b.标准偏差应满足：2σ＜Tol2。

以环境温度16℃为例，对一组测试结果的验证如表2。

（2）垂直方向温度梯度

为了保证环境温度的稳定性，要求实验室内垂直方向环境温度梯度不应超过1K/m。为了确定温度梯度，在实验室内代表试验条件的位置应布置两个额外的温度传感器，其高度分别为距离平台0.05m和2m处，这两点以及布置在冰箱两侧的环境测温点共同确定实验室内的温度梯度。为了保证环境温度的有效性，应对测试时的数据进行确认，以保证测试过程中环境温度保持恒定的常数，且实验室温度梯度满足标准规定。

2.2 湿度要求

2.2.1湿度一般要求

除非在特定的性能测试或耗电量测试中有特殊规定，相对湿度不应超过75%。在10℃环境温度下，相对湿度限值不适用。

2.2.2 具体测试项目中湿度特殊要求

相对湿度一般情况下满足标准2.2.2条的规定即可，但是有些具体的测试项目，明确规定了湿度，或者必须控制湿度下进行测试，则相对湿度应按照具体规定进行调节，如：

（1）耗电量测试时，环境相对湿度应控制

在45%～75%之间；

当器具具有环境控制型防凝露加热器，且在日耗电量测试时，环境控制型防凝露加热器未断开进行测试，则要求在日耗电测试时，应控制实验室湿度在一个确切的值，以便于后续从测点的耗电量中减去环境控制型防凝露加热器的耗电量。

（2）凝露试验时，则根据气候类型，对SN、N型器具，测试环境温度为25℃，相对湿度在69.3%，气候类型为ST、T型，则测试环境温度为32℃，相对湿度75%；

（3）噪声试验，要求环境相对湿度为50%±20%。

2.3 电源要求

标准GB/T 8059-2016中增加试验电源的要求，一方面要求试验电压保持恒定，另一方面则规定了电源的最大谐波失真。

（1）试验期间电压、频率保持恒定，且尽可能保持在接近目标值（表3给出了验证实例）

在进行试验时，被测电冰箱的供电电压和频率应满足下列要求：

a.电压、频率平均值在目标值的第一给定允差范围内：（目标值-Tol1）＜平均值＜（目标值+Tol1）；

b .电压、频率的标准偏差应满足：2σ＜Tol2。

（2）总供电电压的谐波失真

标准GB/T 8059-2016为了保证测试电源的稳定性，规定总电压谐波失真不应超过3%。总电压谐波失真可通过谐波分析仪测得，计算公式为：

总电压谐波失真THD=（所有谐波电压振幅的平方和/基波电压振幅的平方）的平方根×100%。

为了保证电源能够满足要求，需要对测试数据进行有效性验证，以确保试验期间电压、频率保持恒定的常数。

实验室应通过专门的设备定期对总供电电压的谐波失真进行测量，以确保总供电电压的谐波失真不超过3%。

2.4 实验室其他要求

除上述温度、湿度、电源稳定性要求外，制冷器具应与实验室内测得的空气温度相差超过5K的热源或冷源隔离；正在测试的制冷器具应与流速大于0.25m/s的气流隔离。实验室的风速可通过在实验室运行期间，器具安装后，但是在没有开始必要的运行前，在距离器具所有可触及表面（包扩顶部）中心0.3m处测量的空气流速是否满足此要求来进行验证。

3标准GB/T 8059-2016对测量仪器设备硬件要求

实验室应有相应的程序保证测量仪器设备运行正确并按照实验室的规定进行计量校准。GB/T 8059-2016标准给出了常用设备如温度、湿度、电能、长度、质量、时间、电压和频率的精度要求，以确保测试结果的有效性。

3.1 标准GB/T 8059-2016对设备精度、不确定度要求

3.1.1 温度测量仪器

电冰箱性能实验室中，温度测量仪器有两种，一种是用于监控恒温室的温度，一般采用铂电阻来进行测量；另一种是用于测量间室温度或被测电冰箱两侧环境温度的测温仪器，一般采用热电偶，配合铜质圆柱或试验包来使用。

标准GB/T 8059-2016规定“温度采集时间间隔不超过1min。除非特殊规定，温度测量仪器的扩展不确定度（k=2）应不大于±0.5K。所有测得的温度应精确到接近0.1K或精度更高”。也就是说，当我们测量值为16℃时，要求被测量结果以95%的概率落在15.5℃～16.5℃之间。

3.1.2 湿度测量仪器

电冰箱性能实验室中，湿度测量仪器也有两种，最为常见的是用于测量恒温室湿度的测量仪器，有些设备采用湿球温度来进行湿度的测量，也有的设备直接采用相对湿度传感器进行间室湿度的测量，这些设备可以同性能实验室的测控系统相连接，也可以是独立的湿度测量仪器。

标准GB/T 8059-2016规定“实验室的湿度应在有代表性的位置测量并记录。若规定了湿度范围，则测量设备的精度应使得测量结果整体的测量不确定度不大于5%，湿度范围是以百分比表示的相对湿度。若仅规定了单侧的湿度限值，则设备的精度应该足够确保满足允许的限值。”

3.1.3 电能测量仪器

电冰箱性能实验室中，电能参数测量非常重要，决定能效等级的关键指标耗电量的测量需要电能测量器，电能测量参数在GB/T 8059-2016标准中尤为重要，标准GB/T 8059-2016耗电量试验判稳、耗电量结果选取都离不开电能参数。

标准GB/T 8059-2016要求“日耗电量测量的扩展不确定度（k=2）应低于2%或8Wh/d，选较大者”。按照标准GB/T 8059-2016要求，从表4对日耗电量测量的不确定度进行分析可知，当被测量小于400Wh/24h时，日耗电量测量扩展确定度的较大者为8Wh/d，当大于等于400Wh/24h时，日耗电量测量扩展不确定度的较大者为2%。

3.1.4 长度测量仪器

长度测量仪器主要用于电冰箱容积的测量，在间室测温点布置、环境测温点布置时，也需要长度测量仪器来进行尺寸的测量。

标准GB/T 8059-2016中对长度测量仪器要求“长度测量的扩展不确定度（k=2）要低于1mm或0.5%，取较大者。”

从表5对长度测量的扩展不确定度分析可知，当被测量长度小于200mm时，长度测量的扩展不确定度要低于1mm，当被测量长度大于等于200mm时，长度测量的扩展不确定度要小于0.5%。

3.1.5 质量测量仪器

标准GB/T 8059-2016中质量测量仪器主要用于装载耗电量时用水量的测量，也可用于测量试验包的重量等。标准GB/T 8059-2016规定“质量的扩展不确定度（k=2）小于5g。”

3.2 新旧版本标准对仪器设备精度、不确定度要求

新旧版本标准对测量仪器的精度或不确定度要求不同，详见表6，具体体现如下：

（1）温度测量仪器

温度测量仪器，GB/T 8059.2-1995规定了精确度，并且针对型式试验和出厂检验，精确度要求也是不同的，而GB/T 8059-2016标准则是给出了扩展不确定度要求；

（2）湿度测量仪器

湿度测量仪器，GB/T 8059.2-1995规定了精确度，且针对型式试验和出厂检验，精确度要求也是不同的，而GB/T 8059-2016标准也是给出了

不确定度的要求；

（3）电气测量仪器

电气测量仪器中，针对电流、电压、功率表，GB/T 8059.2-1995规定了仪器仪表的精度等级，针对型式试验和出厂检验精度要求不同；仪表精度=（绝对误差的最大值/仪表量程）×100%，仪表精度计算值去掉%，就是精度等级。如，电压量程300V，等级0.5级，则允许误差为：±1.5V；

GB/T 8059-2016标准则是给出了电压和频率的最大不确定度。

电能表新旧版本标准的要求差别较大，一方面，电能表的分度值由GB/T 8059.2-1995标准规定的0.01kW·h，提高到0.001kW·h。

测量仪器设备的精度、不确定度主要依靠设备的计量校准证书进行确认，为了保证仪器设备满足标准GB/T 8059-2016的要求，相关人员应在仪器设备计量校准前，针对标准GB/T 8059-2016对仪器设备精度、不确定要求提出计量校准需求，让计量校准人员对其实验室设备进行计量校准，然后根据计量校准的结果进行确认，是否能满足标准要求，对不能满足标准要求的仪器设备，一定要进行升级改造，以便其满足标准GB/T8059-2016的要求。

（未完待续）