普通的高低溫試驗箱沒有降溫速度的指標,從環(huán)境溫度降溫到標稱的zui低溫度的時間一般為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(nèi)速度可調(diào)。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(guī)格、速度的快速溫度變化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(jù)試驗不同的試驗要求,快速溫度變化試驗箱變溫范圍有的是-55~+80℃,而有的是-40~+80℃。
關于快速溫度變化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,一種是線形升降溫速度(實際上是每5 min平均速度)。全程平均速度是指在試驗箱的變溫范圍內(nèi),zui高溫度與zui低溫度之差值與時間之比。目前國外各環(huán)境試驗設備生產(chǎn)制造提供的變溫速率的技術參數(shù)都是指的全程平均速率。線形升降溫速度指在任意的每5 min時間段內(nèi),能夠保證的變溫速率。而實際上對于快速溫度變化試驗箱來說,保證線形升降溫速度的難度zui大、zui關鍵的一段是,在降溫段zui后的一個5 min的時間段內(nèi),試驗箱可以達到的降溫速率。從某種角度講,線形升降溫速度(每5 min平均速度)更科學。因此試驗設備具有全程平均升降溫速度和線形升降溫速度(每5 min平均速度)這兩個參數(shù)。一般來說,線形升降溫速度(每5 min平均速度)是全程平均升降溫速度的1/2。
6、風速
有關標準規(guī)定,進行環(huán)境試驗時溫濕箱內(nèi)的風速應小于1.7m/s,對于試驗本身來說,風速越小越好,風速過大會加速試驗件表面與箱體內(nèi)流動氣流的熱交換,于試驗的真實性不利。但為了保證試驗箱工作室內(nèi)的均勻性,試驗箱內(nèi)具有循環(huán)風是必需的。但是快速溫度變化試驗箱以及溫度、濕度、振動等多因素綜合環(huán)境試驗箱,為追求變溫速率,必須加快箱體內(nèi)循環(huán)氣流的流速,風速通常在2~3m/s。因此,對于不同的使用目的,風速的限制是不一樣的。
7、溫度波動度
溫度波動是一個比較容易實現(xiàn)的參數(shù),所有環(huán)境試驗設備制造生產(chǎn)的多數(shù)的試驗箱實際的溫度波動都可以控制在±0.3℃的范圍以內(nèi)。
8、溫度場均勻度
為了更正確地模擬產(chǎn)品在自然界所遭受的實際環(huán)境狀況,在環(huán)境試驗中必須保證被試產(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(nèi)的溫度梯度和溫度的波動度加以限制。在國軍標GJB150.1-86軍用設備環(huán)境試驗方法總則中明確規(guī)定“試驗樣品附近測量系統(tǒng)的溫度應在試驗溫度的±2℃以內(nèi),其溫度工不超過1℃/m或總的zui大值為2.2℃(試驗樣品不工作)”。
9、濕度的精度控制
環(huán)境試驗箱中測量濕度多數(shù)是采用干濕球法,環(huán)境試驗設備的制造標準GB10586要求,相對濕度偏差應在±23%RH。為滿足濕度控制精度的要求,濕度試驗箱的溫度控制精度較高,溫度波動一般小于±0.2℃。否則很難達到濕度控制精度的要求。
10、冷卻方式選擇
試驗箱如果帶有制冷系統(tǒng),制冷系統(tǒng)需要進行冷卻。試驗箱有風冷、水冷兩種形式。
| 風冷 | 水冷 |
使用條件 | 設備安裝簡便,只需要接通電源即可使用。 環(huán)境溫度應低于28℃,如果環(huán)境溫度高于28℃對制冷效果有一定的影響(配備空調(diào)) | 需配置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。 |
換熱效果 | 較差(相對于水冷方式) | 穩(wěn)定、良好 |
對使用環(huán)境的影響 | 會導致試驗箱周圍的空氣溫度上升。 | 不影響試驗箱周圍的溫度。 |
噪聲 | 較大(相對于水冷方式) | 較小 |
結(jié)論 | 選擇何種冷卻方式,應結(jié)合試驗室的實際情況而定。在條件允許的情況下,優(yōu)先考慮選擇水冷方式。但如果選用的試驗箱的制冷系統(tǒng)很小,也可以優(yōu)先考慮 |