高低溫交變濕熱試驗箱溫度穩(wěn)定的概念
日期：2025-09-14 05:59
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摘要：
高低溫交變濕熱試驗箱采用大型激光切割數(shù)控成型，造型美觀大方、新穎并采用無反作用把手，操作簡便。箱體內(nèi)膽采用進(jìn)口**不銹鋼（SUS304）鏡面板，箱體外膽采用冷軋鋼板鋼板噴噴粉。溫濕度控制儀表采用“韓國”全進(jìn)口超大屏幕畫面（5.7寸LED顯示器），屏幕操作簡單，程序編輯容易，無須擊鍵，屏幕直接觸摸選項。
加熱控制方式：由溫度傳感器、中央控制器、固態(tài)繼電器驅(qū)動模塊、鎳鉻合金電熱絲執(zhí)行組件組成死循環(huán)回饋加熱控制系統(tǒng)，通過P.I.D控制演算方式，實時動態(tài)的對試驗箱工作室進(jìn)行精細(xì)快速的溫度補(bǔ)償控制。
加濕控制方式：水盆加熱加濕方法由溫濕度傳感器（干濕球方式）、中央控制器、固態(tài)繼電器驅(qū)動模塊、加濕器執(zhí)行組件組成死循環(huán)回饋加熱控制系統(tǒng)，通過P.I.D控制演算方式，實時動態(tài)的對試驗箱工作室進(jìn)行精細(xì)快速的濕度補(bǔ)償控制。
制冷控制方式：根據(jù)試驗負(fù)載條件，控制系統(tǒng)通過核心的新型伺服流量調(diào)控技術(shù)智能、快速、精細(xì)的調(diào)節(jié)制冷機(jī)冷量輸出大小，確保壓縮機(jī)工作在優(yōu)化的工作輸出狀態(tài)，使制冷系統(tǒng)的制冷量能耗比得到優(yōu)異的控制，同時延長壓縮機(jī)的使用壽命。
高低溫交變濕熱試驗箱節(jié)流裝置：熱力膨脹閥、手動膨脹閥(采用計算機(jī)自動調(diào)整冷煤流量,有效帶走待測品發(fā)熱負(fù)熱能)配備了先進(jìn)、可靠、節(jié)能的制冷系統(tǒng)設(shè)備采用國際的制冷技術(shù)并配備冷端PID調(diào)節(jié)技術(shù)該技術(shù)的應(yīng)用既減少了壓縮機(jī)制冷輸入功率，又大大降低了加熱功率，從而使試驗箱在相同試驗效果的基礎(chǔ)上具有很好的節(jié)能效果。
在涉及溫度環(huán)境因素的試驗中,由于物體存在熱惰性,產(chǎn)品從一種溫度環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一種穩(wěn)定狀態(tài),才能認(rèn)為被試產(chǎn)品已完成溫度環(huán)境的轉(zhuǎn)換,稱被試產(chǎn)品的整體溫度進(jìn)入穩(wěn)定后的狀態(tài)為“冷透”“熱透”,或者說,被試產(chǎn)品已進(jìn)入了“溫度穩(wěn)定”的狀態(tài)。
一個試驗程序由變溫過渡到恒溫狀態(tài)后,產(chǎn)品是否已進(jìn)入“溫度穩(wěn)定”的狀態(tài),不同的試驗規(guī)范有不同的規(guī)定,也就是說,產(chǎn)品從接觸某個溫度環(huán)境開始到被這個溫度環(huán)境“浸透”為止的時間,取決于試驗者所選用準(zhǔn)則的具體規(guī)定。
判定“溫度穩(wěn)定”的準(zhǔn)則
判定被試產(chǎn)品“溫溫度穩(wěn)定”的準(zhǔn)則與試驗方法及被試驗產(chǎn)品的工作狀態(tài)密切相關(guān)。非工作狀態(tài)(即產(chǎn)品自身不發(fā)熱)產(chǎn)品的判定準(zhǔn)則是:受試產(chǎn)品中溫度響應(yīng)慢部件的溫度與設(shè)定溫度(標(biāo)稱溫度)的差值處于規(guī)定的±△T之內(nèi)。處于工作狀態(tài)(即產(chǎn)品自身發(fā)熱)產(chǎn)品的判定準(zhǔn)則是:受試產(chǎn)品中溫度響應(yīng)慢部件的溫度變化速率達(dá)到某一規(guī)定的ZUI小值時,認(rèn)為產(chǎn)品已達(dá)到溫度穩(wěn)定。
1、國軍標(biāo)GJB150.1“**設(shè)備環(huán)境試驗方法”總則中規(guī)定:非工作狀態(tài)試驗樣是中熱容量ZUI大部件的溫度與規(guī)定溫度的差值△T≤2℃,或任何一個關(guān)鍵部件的△T≤1℃時;如果受試產(chǎn)品處于工作狀態(tài),試驗樣品中熱容量ZUI大部件的溫度變化速率vmin2℃/h時,均可認(rèn)為受試產(chǎn)品達(dá)到了溫度穩(wěn)定”。國軍標(biāo)GJB150.1A“**裝備實驗室環(huán)境試驗方法”通用要求中對此做了一些修正,規(guī)定:試件不工作時,試件中具有ZUI大溫度滯后效應(yīng)的功能部件的溫度達(dá)到試驗溫度時,認(rèn)為達(dá)到了溫度穩(wěn)定。試件工作時,試件中具有ZUI大溫度滯后效應(yīng)的功能部件的溫度變化速率vmin≤2℃/h時,認(rèn)為達(dá)到了工作時的溫度穩(wěn)定。
GB150.1A中的的“ZUI大溫度滯后效應(yīng)的功能部件”實際上就是“試驗樣品中熱容量ZUI大部件”,加上“功能部件”的限制是更加強(qiáng)調(diào)了該部件在使用功能上的獨立性，GJB150.1A中試件不工作時沒有給出具體的溫度誤差的限定值,是考慮到不同的試
品會有不同的溫度試驗誤差要求,這符合CJB150.1A中強(qiáng)調(diào)對試驗條件“剪裁”的基本指導(dǎo)思想。
2、國標(biāo)CB/T2422中給出判定溫度穩(wěn)定的準(zhǔn)則是:試驗樣品各部分的溫度與后溫度之差在3℃以內(nèi),即認(rèn)為溫度已達(dá)到穩(wěn)定。
對于非散熱試驗樣品,后溫度是指放置試驗樣品的試驗箱內(nèi)循環(huán)氣流的平均溫度。對于散熱型試驗樣品,需要重復(fù)測量溫度變化3℃的時間間隔,當(dāng)后一個溫度變化3℃時間間隔是緊鄰的前一個溫度變化3℃的時間間隔的1.7倍以上,才可以認(rèn)為試驗樣
溫度達(dá)到了溫度穩(wěn)定。
直接測量試驗樣品各部分的溫度很困難,更不可能直接測量試驗樣品各部分的內(nèi)部溫度。作為工程上的近似估計,CB/T2422中特別說明明對于非散熱試驗樣品,試驗樣品各部分的ZUI后溫度可以用放置試驗樣品的試驗箱內(nèi)循環(huán)氣流的平均溫度替代。實際上,也可以認(rèn)為這個后溫度就是放置試驗樣品的試驗箱內(nèi)循環(huán)氣流的回氣口的溫度(注:在達(dá)到溫度穩(wěn)定之前,進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)口的溫度有一個明顯的溫度差)。對于散熱型試驗樣品,如果不能直接測量試驗樣品各部分的溫度,則可以通過檢測貼近試驗樣品表面(附面層）循環(huán)氣流的溫度替代之。
3、國軍標(biāo)GJB899“可靠性鑒定和驗收試驗”中,出于對被試產(chǎn)品的保護(hù)和確保試驗的嚴(yán)酷性與有效性,要求對試驗的樣機(jī)進(jìn)行溫度測定,以便確定受試設(shè)備的ZUI高溫度過熱點和具有ZUI大熱慣性的零部件,從而建立起受試設(shè)備溫度與試驗箱內(nèi)空氣溫度及兩者之間溫度差與時間的函數(shù)關(guān)系。當(dāng)ZUI大熱慣量點(可能是ZUI高溫度過熱點或具有ZUI大熱能性的點)的溫度與試驗的上(下)限溫度之差不超過2℃,或該點溫度變化速率小于2℃/h,可認(rèn)為溫度已經(jīng)穩(wěn)定。
4、環(huán)境應(yīng)力篩選的溫度運行程序是溫度循環(huán)，要求被試產(chǎn)品在循環(huán)過程中高溫和低溫的保持階段能夠“熱透”和“冷透”、從而實現(xiàn)ZUI大的溫差應(yīng)力效應(yīng)。由于環(huán)境應(yīng)力篩選是一種工藝手段,其溫度的穩(wěn)定性及誤差控制相對較寬松,故國軍標(biāo)CJB 1032”電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法”中規(guī)定溫度循環(huán)段的保持時間是:保持試驗箱內(nèi)循環(huán)空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度值,從循環(huán)空氣的溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度值時開始計算時間,直到安裝在產(chǎn)品典型部件上2/3的熱電隅的顯示溫度與設(shè)定溫度的差值≤10℃.為為止的這段時間是溫度循環(huán)環(huán)過程中高溫段和低溫段的溫度保持時間。
5、美國航空無線電技術(shù)委員會適用于民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備環(huán)境條件和試驗方法的標(biāo)準(zhǔn)RTCADO 160對設(shè)備溫度穩(wěn)定的規(guī)定是:
設(shè)備不工作時,設(shè)備內(nèi)部ZUI大質(zhì)量處(部件)的溫度達(dá)到規(guī)定溫度的±3℃以內(nèi)時,就認(rèn)為設(shè)備達(dá)到了溫度穩(wěn)定。當(dāng)無法測量內(nèi)部ZUI大質(zhì)量處(部件)的溫度時,可以認(rèn)為達(dá)到溫度穩(wěn)定的短時間為3h,這個判據(jù)與IEC 68出版物(國標(biāo)GB/T 2422等同采用)對于非散熱試驗樣品判定溫度穩(wěn)定的準(zhǔn)則的規(guī)定一致。請注意:國標(biāo)CB/T 2422中規(guī)定試驗樣品各部分的溫度與后溫度之差應(yīng)進(jìn)入在3℃以內(nèi),故必須在試驗樣品各個部分的表面布置多個溫度檢測點。而RTCA DO160強(qiáng)調(diào)的是以設(shè)備內(nèi)部ZUI大質(zhì)量處(部件)的溫度為判定溫度穩(wěn)定的典型點,無須對所有的部件逐一布點。
當(dāng)設(shè)備處于工作狀態(tài)時,設(shè)備內(nèi)部ZUI大質(zhì)量處(部件)的溫度變化不大于2℃/h,可認(rèn)為設(shè)備達(dá)到了溫度穩(wěn)定。當(dāng)無法測量內(nèi)部ZUI大質(zhì)量處(部件)的溫度時,可以認(rèn)為達(dá)到溫度穩(wěn)定的ZUI短時間為2h。這個判據(jù)與GJB150.1A中試件工作時的規(guī)定相類似,但是GJB150.1A判定溫度穩(wěn)定的典型點是“ZUI大溫度滯后效應(yīng)的功能部件”,這比RTCA DO160用ZUI大質(zhì)量處(部件)為為判定溫度穩(wěn)定溫度典型點的做法更科學(xué),也更合理。因為溫度后效應(yīng)不僅受質(zhì)量大小的影響,也與該質(zhì)量比熱的高低有關(guān),故ZUI大質(zhì)量(部件)不一定是“試驗樣品中ZUI大溫度滯后效應(yīng)的功能部件”。
