所屬欄目:技術(shù)文章作者:越聯(lián)儀器點(diǎn)擊率:發(fā)布時(shí)間:2012-12-24 14:56:02
高低溫試驗箱是實(shí)驗室中常見(jiàn)的儀器。選購高低溫試驗箱有很多注意事項,下面我們就一一給大家講解下。
高低溫試驗箱有恒定試驗箱、交變試驗箱兩種情況。普通的高低溫試驗箱一般指的是恒定高低溫試驗箱,其控制方式為:設定一個(gè)目標溫度,試驗箱具有自動(dòng)恒溫到目標溫度點(diǎn)的能力。恒定溫濕度試驗箱的控制控制方式也類(lèi)似,設定一個(gè)目標溫度、濕度點(diǎn),試驗箱具有自動(dòng)恒溫到目標溫度、濕度點(diǎn)的能力。高、低溫交變試驗箱具有設定一條或者多條高低溫變化、循環(huán)的程序,試驗箱有能力根據預置的曲線(xiàn)完成試驗過(guò)程,并且可以在最大升溫、降溫速率能力的范圍內,精確控制升溫、降溫的速率,即可以根據設定的曲線(xiàn)的斜率控制升溫、降溫速率。同樣,高低溫交變濕熱試驗箱也具有預置溫度、濕度曲線(xiàn),并且根據預置進(jìn)行控制的能力。當然,交變試驗箱都具有恒定試驗箱的功能,但交變試驗箱的制造成本較高,因為交變試驗箱需配置有曲線(xiàn)自動(dòng)記錄裝置、程序控制儀,還須解決試驗箱在工作室內溫度較高的情況下開(kāi)啟制冷機等問(wèn)題,因此,交變試驗箱的價(jià)格比恒定試驗箱的價(jià)格一般要高20%以上。因此,我們應當實(shí)事求是的以試驗方法的需要為出發(fā)點(diǎn),選用恒定試驗箱或者是交變試驗箱。
目前,國外溫度試驗箱的范圍大體上為-73~+177℃,或-70~+180℃。國內多數廠(chǎng)家一般為-70~+150℃,-60~+150℃,-40~+ 150℃。這些溫度范圍通常可以滿(mǎn)足國內絕大多數軍用、民用產(chǎn)品溫度試驗的需要,除非確有特殊需要,如安裝位置靠近發(fā)動(dòng)機等熱源的產(chǎn)品外,不可盲目提高溫度上限。因為上限溫度越高,箱體內外的溫差越大,箱體內部流場(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。
普通的高低溫試驗箱沒(méi)有降溫速度的指標,從環(huán)境溫度降溫到標稱(chēng)的最低溫度的時(shí)間一般為90~120min。高低溫交變試驗箱、高低溫交變濕熱試驗箱都有變溫速度的要求,其變溫速率一般要求1℃/min,在此速率的范圍內速度可調。而快速溫度變化試驗箱的變溫速率較快,升溫、降溫速率可以達到 3℃/min~15℃/min,在某些溫度段升溫、降溫速率甚至可以達到30℃/min以上。
各種規格、速度的快速溫度變化高低溫試驗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,根據試驗不同的試驗要求,快速溫度變化高低溫試驗箱變溫范圍有的是-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(xiàn)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箱的變溫范圍內,最高溫度與最低溫度之差值與時(shí)間之比,目前國外各環(huán)境試驗設備生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的變溫速率的技術(shù)參數都是指的全程平均速率。線(xiàn)形升降溫速度指在任意的每5min時(shí)間段內,能夠保證的變溫速率。而實(shí)際上對于快速溫度變化高低溫試驗箱來(lái)說(shuō),保證線(xiàn)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,試驗箱可以達到的降溫速率。因此試驗設備最好具有全程平均升降溫速度和線(xiàn)形升降溫速度(每5min平均速度)這兩個(gè)參數,一般來(lái)說(shuō),線(xiàn)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。
將被測試產(chǎn)品(元器件、組件、部件或整機)置入高低溫試驗箱進(jìn)行試驗時(shí),為了保證其測試產(chǎn)品周?chē)鷼夥漳軡M(mǎn)足試驗規范所規定的環(huán)境試驗條件,高低溫試驗箱工作尺寸與被測試產(chǎn)品外廓尺寸之間應遵循以下幾點(diǎn)規則:
1、被測試產(chǎn)品的體積(W×D×H)不得超過(guò)試驗箱有效工作空間的20~35%。對于在試驗中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10%
2、被測試產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面積與該斷面上試驗箱工作室總面積之比不大于35~50%。
3、被測試產(chǎn)品外廓表面距試驗箱壁的距離至少保持100~150mm。總括上述三點(diǎn)規定,高低溫試驗箱的工作室容積至少應是被測試產(chǎn)品外廓體積的3~5倍,理由有以下幾點(diǎn):
3.1、被測試產(chǎn)品置入箱體后擠占了流暢的通道,通道變窄將導致氣流流速的增加,加速氣流與被測試產(chǎn)品之間的熱交換。這與環(huán)境條件的再現不符,因為在有關(guān)標準中對涉及溫度環(huán)境試驗都規定試驗箱內試驗樣件周?chē)目諝饬魉俨粦^(guò)1.7m/s,以防止試驗樣件和周?chē)鷼夥债a(chǎn)生不符合實(shí)際的熱傳導,在空載時(shí)試驗箱內平均風(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)足標準規定的要求。如果在試驗中不加限制地加大被測試產(chǎn)品的體積或迎風(fēng)斷面積,則實(shí)際試驗時(shí)氣流風(fēng)速將增大到超出試驗 標準所規定的最高風(fēng)速,其試驗結果的有效性將受到懷疑。
3.2、高低溫試驗箱工作室內環(huán)境參數的精度指標都是在空載狀態(tài)下檢測的結果,一旦置入被測試產(chǎn)品后,對試驗箱工作室內環(huán)境參數的均勻性將產(chǎn)生影響,被測試產(chǎn)品占有的空間越大,這種影響也就越嚴重。實(shí)測試驗數據表明,流場(chǎng)中迎風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可達到3~8℃,嚴重時(shí)可大到10℃以上。因此,必須盡量滿(mǎn)足以上所概述幾項要求,以保證被測試產(chǎn)品周?chē)h(huán)境參數的均勻性。
3.3、根據熱傳導的原理,箱壁附近氣流的溫度通常與流場(chǎng)中心溫度相差2~3℃,在高低溫的上下限時(shí),還可能達到5℃。箱壁的溫度與箱壁附近流場(chǎng)的溫度又相差 2~3℃(視箱壁的結構和材料而定),試驗溫度與外界大氣環(huán)境相差越大,上述溫差也越大,因此,距箱壁(100~150mm)距離內的空間是不可利用空間。
有關(guān)標準規定,進(jìn)行環(huán)境試驗時(shí)溫濕箱內的風(fēng)速應小于1.7m/s,對于試驗本身來(lái)說(shuō),風(fēng)速越小越好,風(fēng)速過(guò)大會(huì )加速試驗件表面與箱體內流動(dòng)氣流的熱交換,于試驗的真實(shí)性不利。但為了保證試驗箱工作室內的均勻性,試驗箱內具有循環(huán)風(fēng)是必需的。但是快速溫度變化高低溫試驗箱以及溫度、濕度、振動(dòng)等多因素綜合環(huán)境試驗箱,為追求變溫速率,必須加快箱體內循環(huán)氣流的流速,風(fēng)速通常在2~3m/s。因此,對于不同的使用目的,風(fēng)速的限制是不一樣的。
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)境試驗中必須保證被測試產(chǎn)品的周邊處在同一溫度環(huán)境條件下,為此,必須對試驗箱內的溫度梯度和溫度的波動(dòng)度加以限制。在國軍標GJB150.1-86軍用設備環(huán)境試驗方法總則中明確規定“試驗樣品附近測量系統的溫度應在試驗溫度的±2℃以?xún)龋錅囟裙げ怀^(guò)1℃/m或總的最大值為2.2℃(試驗樣品不工作)"。
溫度波動(dòng)是一個(gè)比較容易實(shí)現的參數,所有環(huán)境試驗設備廠(chǎng)家生產(chǎn)的多數的試驗箱實(shí)際的溫度波動(dòng)都可以控制在±0.3℃的范圍以?xún)取?span style="display:none">QmL拉力機_材料試驗機_剝離力試驗機_快速溫變試驗箱-越聯(lián)儀器