正確選擇高低溫試驗(yàn)箱
正確選擇高低溫試驗(yàn)箱
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?chē)鷼夥漳軡M(mǎn)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?chē)目諝饬魉俨粦?yīng)超過(guò)1.7m/s,以防止試驗(yàn)樣件和周?chē)鷼夥债a(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(mǎn)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(mǎn)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(mǎn)足以上所概述幾項(xiàng)要求,以保證被測(cè)試產(chǎn)品周?chē)h(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(lèi)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(mǎn)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(chēng)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)。