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如何正確選擇高低溫試驗(yàn)箱
閱讀：871 發(fā)布時(shí)間：2021-10-25將被測(cè)試產(chǎn)品（元器件,、組件、部件或整機(jī)）置入高低溫試驗(yàn)箱進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),，為了保證其測(cè)試產(chǎn)品周圍氣氛能滿足試驗(yàn)規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)條件,，高低溫試驗(yàn)箱工作尺寸與被測(cè)試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)規(guī)則：
1.被測(cè)試產(chǎn)品的體積（W×D×H）不得超過(guò)試驗(yàn)箱有效工作空間的20～35%。對(duì)于在試驗(yàn)中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10%
2.被測(cè)試產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面積與該斷面上試驗(yàn)箱工作室總面積之比不大于35～50%,。
3.被測(cè)試產(chǎn)品外廓表面距試驗(yàn)箱壁的距離至少保持100～150mm,。
總括上述三點(diǎn)規(guī)定，高低溫試驗(yàn)箱的工作室容積至少應(yīng)是被測(cè)試產(chǎn)品外廓體積的3～5倍,，理由有以下幾點(diǎn)：
◆被測(cè)試產(chǎn)品置入箱體后擠占了流暢的通道,，通道變窄將導(dǎo)致氣流流速的增加，加速氣流與被測(cè)試產(chǎn)品之間的熱交換,。這與環(huán)境條件的再現(xiàn)不符,，因?yàn)樵谟嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)涉及溫度環(huán)境試驗(yàn)都規(guī)定試驗(yàn)箱內(nèi)試驗(yàn)樣件周圍的空氣流速不應(yīng)超過(guò)1.7m/s，以防止試驗(yàn)樣件和周圍氣氛產(chǎn)生不符合實(shí)際的熱傳導(dǎo),，在空載時(shí)試驗(yàn)箱內(nèi)平均風(fēng)速為 0.6～0.8m/s,，不超過(guò)1m/s，滿足以上要求所規(guī)定的空間及面積比時(shí),，流場(chǎng)的風(fēng)速可能增大（50～100）%,，平均最高風(fēng)速為（1～1.7）m/s，滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,。如果在試驗(yàn)中不加限制地加大被測(cè)試產(chǎn)品的體積或迎風(fēng)斷面積,，則實(shí)際試驗(yàn)時(shí)氣流風(fēng)速將增大到超出試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最高風(fēng)速，其試驗(yàn)結(jié)果的有效性將受到懷疑,。
◆高低溫試驗(yàn)箱工作室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的精度指標(biāo)都是在空載狀態(tài)下檢測(cè)的結(jié)果,，一旦置入被測(cè)試產(chǎn)品后，對(duì)試驗(yàn)箱工作室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的均勻性將產(chǎn)生影響，被測(cè)試產(chǎn)品占有的空間越大,，這種影響也就越嚴(yán)重,。實(shí)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，流場(chǎng)中迎風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可達(dá)到3～8℃,，嚴(yán)重時(shí)可大到10℃以上,。因此，必須盡量滿足以上所概述幾項(xiàng)要求,，以保證被測(cè)試產(chǎn)品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性,。
◆根據(jù)熱傳導(dǎo)的原理，箱壁附近氣流的溫度通常與流場(chǎng)中心溫度相差2～3℃,，在高低溫的上下*,，還可能達(dá)到5℃。箱壁的溫度與箱壁附近流場(chǎng)的溫度又相差 2～3℃（視箱壁的結(jié)構(gòu)和材料而定）,，試驗(yàn)溫度與外界大氣環(huán)境相差越大,，上述溫差也越大，因此,，距箱壁（100～150mm）距離內(nèi)的空間是不可利用空間,。
正確選擇高低溫試驗(yàn)箱的控制方式
高低溫試驗(yàn)箱有恒定試驗(yàn)箱、交變?cè)囼?yàn)箱兩種情況,。普通的高低溫試驗(yàn)箱一般指的是恒定高低溫試驗(yàn)箱,，其控制方式為：設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度，試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度點(diǎn)的能力,。恒定溫濕度試驗(yàn)箱的控制控制方式也類似,，設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度、濕度點(diǎn),，試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度,、濕度點(diǎn)的能力。高,、低溫交變?cè)囼?yàn)箱具有設(shè)定一條或者多條高低溫變化,、循環(huán)的程序，試驗(yàn)箱有能力根據(jù)預(yù)置的曲線完成試驗(yàn)過(guò)程,，并且可以在最大升溫、降溫速率能力的范圍內(nèi),，精確控制升溫,、降溫的速率，即可以根據(jù)設(shè)定的曲線的斜率控制升溫,、降溫速率,。同樣，高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱也具有預(yù)置溫度、濕度曲線,，并且根據(jù)預(yù)置進(jìn)行控制的能力,。當(dāng)然，交變?cè)囼?yàn)箱都具有恒定試驗(yàn)箱的功能,，但交變?cè)囼?yàn)箱的制造成本較高,，因?yàn)榻蛔冊(cè)囼?yàn)箱需配置有曲線自動(dòng)記錄裝置、程序控制儀,，還須解決試驗(yàn)箱在工作室內(nèi)溫度較高的情況下開(kāi)啟制冷機(jī)等問(wèn)題,，因此，交變?cè)囼?yàn)箱的價(jià)格比恒定試驗(yàn)箱的價(jià)格一般要高20%以上,。因此,，我們應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是的以試驗(yàn)方法的需要為出發(fā)點(diǎn)，選用恒定試驗(yàn)箱或者是交變?cè)囼?yàn)箱,。
正確選擇高低溫試驗(yàn)箱溫度范圍
目前,，國(guó)外溫度試驗(yàn)箱的范圍大體上為－73～＋177℃，或－70～＋180℃,。國(guó)內(nèi)多數(shù)廠家一般為－70～＋150℃,，－60～＋150℃，－40～＋ 150℃,。這些溫度范圍通?？梢詽M足國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)jun用、民用產(chǎn)品溫度試驗(yàn)的需要,，除非確有特殊需要,，如安裝位置靠近發(fā)動(dòng)機(jī)等熱源的產(chǎn)品外，不可盲目提高溫度上限,。因?yàn)樯舷逌囟仍礁?，箱體內(nèi)外的溫差越大，箱體內(nèi)部流場(chǎng)的均勻性也越差,，可利用的工作室體積也就越小,。另一方面，上限溫度值越高,，對(duì)箱壁夾層中保溫材料（如玻璃棉等 ）的耐熱性要求越高,，箱體密封性的要求也越高，使箱體的制作成本增加,。
正確選擇高低溫試驗(yàn)箱的變溫速率
◆普通的高低溫試驗(yàn)箱沒(méi)有降溫速度的指標(biāo),，從環(huán)境溫度降溫到標(biāo)稱的zui低溫度的時(shí)間一般為90～120min。高低溫交變?cè)囼?yàn)箱,、高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱都有變溫速度的要求,，其變溫速率一般要求1℃/min,，在此速率的范圍內(nèi)速度可調(diào)。而快速溫度變化試驗(yàn)箱的變溫速率較快,，升溫,、降溫速率可以達(dá)到 3℃/min～15℃/min，在某些溫度段升溫,、降溫速率甚至可以達(dá)到30℃/min以上,。
◆各種規(guī)格、速度的快速溫度變化高低溫試驗(yàn)箱的溫度范圍一般都是相同的,，即－60～＋130℃,，但考核降溫速度的變溫范圍卻不盡相同，根據(jù)試驗(yàn)不同的試驗(yàn)要求,，快速溫度變化高低溫試驗(yàn)箱變溫范圍有的是－55～＋80℃,，而有的是－40～＋80℃。
◆關(guān)于快速溫度變化高低溫試驗(yàn)箱的變溫速率有兩種提法,，一種是全程平均升降溫速度,，一種是線形升降溫速度（實(shí)際上是每5min平均速度）。全程平均速度是指在試驗(yàn)箱的變溫范圍內(nèi),，最高溫度與zui低溫度之差值與時(shí)間之比,，目前國(guó)外各環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的變溫速率的技術(shù)參數(shù)都是指的全程平均速率。線形升降溫速度指在任意的每5min時(shí)間段內(nèi),，能夠保證的變溫速率,。而實(shí)際上對(duì)于快速溫度變化高低溫試驗(yàn)箱來(lái)說(shuō)，保證線形升降溫速度的難度最大,、最關(guān)鍵的一段是,，在降溫段最后的一個(gè)5min的時(shí)間段內(nèi)，試驗(yàn)箱可以達(dá)到的降溫速率,。因此試驗(yàn)設(shè)備最好具有全程平均升降溫速度和線形升降溫速度（每5min平均速度）這兩個(gè)參數(shù),，一般來(lái)說(shuō)，線形升降溫速度（每5min平均速度）是全程平均升降溫速度的1/2,。
高低溫試驗(yàn)箱的風(fēng)速
有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,，進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)時(shí)溫濕箱內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)小于1.7m/s，對(duì)于試驗(yàn)本身來(lái)說(shuō),，風(fēng)速越小越好,，風(fēng)速過(guò)大會(huì)加速試驗(yàn)件表面與箱體內(nèi)流動(dòng)氣流的熱交換，于試驗(yàn)的真實(shí)性不利,。但為了保證試驗(yàn)箱工作室內(nèi)的均勻性,，試驗(yàn)箱內(nèi)具有循環(huán)風(fēng)是必需的。但是快速溫度變化高低溫試驗(yàn)箱以及溫度,、濕度,、振動(dòng)等多因素綜合環(huán)境試驗(yàn)箱，為追求變溫速率,，必須加快箱體內(nèi)循環(huán)氣流的流速,，風(fēng)速通常在2～3m/s。因此,，對(duì)于不同的使用目的,，風(fēng)速的限制是不一樣的。
高低溫試驗(yàn)箱的溫度均勻度
為了更正確地模擬產(chǎn)品在自然界所遭受的實(shí)際環(huán)境狀況,，在環(huán)境試驗(yàn)中必須保證被測(cè)試產(chǎn)品的周邊處在同一溫度環(huán)境條件下,，為此，必須對(duì)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度梯度和溫度的波動(dòng)度加以限制,。在國(guó)jun標(biāo)GJB150.1－86jun用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法總則中明確規(guī)定“試驗(yàn)樣品附近測(cè)量系統(tǒng)的溫度應(yīng)在試驗(yàn)溫度的±2℃以內(nèi),，其溫度工不超過(guò)1℃/m或總的最大值為2.2℃（試驗(yàn)樣品不工作）"。
高低溫試驗(yàn)箱的溫度波動(dòng)度
溫度波動(dòng)是一個(gè)比較容易實(shí)現(xiàn)的參數(shù),，所有環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備廠家生產(chǎn)的多數(shù)的試驗(yàn)箱實(shí)際的溫度波動(dòng)都可以控制在±0.3℃的范圍以內(nèi),。