閱讀排行榜

手寫達(dá)人

猜您喜歡

標(biāo)題試驗箱溫度場問題的探討（一）

提供者：易推廣發(fā)布時間：2009/7/18 閱讀次數(shù)：892次 >>進(jìn)入該公司展臺

摘要：采用溫度分布圖、溫度分布曲線與計算、綜合分析等方法，探討試驗箱工作空間溫度場問題，對試驗箱工作空間溫度場在不同條件下的不同特點進(jìn)行了簡要分析。從企業(yè)大量的試驗箱測試數(shù)據(jù)看，這些特點具有一定的普遍性。

關(guān)鍵詞：試驗箱；工作空間溫度場；特點；研究方法

1．問題的提出

在試驗箱（這里指含有溫度參數(shù)的環(huán)境試驗設(shè)備，如高溫箱、低溫箱、濕熱箱、干燥箱、培養(yǎng)箱及其他綜合試驗箱等）的設(shè)計、制造、調(diào)試、使用中，都涉及到工作空間的溫度場問題。

一個（組）相同的工作空間溫度場（數(shù)據(jù)），對于不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與試驗標(biāo)準(zhǔn)，從不同的角度出發(fā)，采用了不同的名詞術(shù)語（如溫度偏差、溫度均勻度等），不同的測試計算方法來描述，它反映了工作空間溫度場不同的側(cè)面，其數(shù)據(jù)結(jié)果也不相同。

本文采用“工作空間溫度場”這一術(shù)語，而不是采用某一標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語，如“溫度偏差”或“溫度均勻度”來討論，就是想從更寬的范圍來探索試驗箱工作空間溫度場的規(guī)律性。

同一臺試驗箱，工作空間在不同溫度段的溫度場狀態(tài)如何？不同結(jié)構(gòu)的試驗箱，工作空間在相同溫度段的溫度場狀態(tài)如何？相同結(jié)構(gòu)不同批次的試驗箱，工作空間相同溫度段的溫度場狀態(tài)如何？這對試驗箱設(shè)計、調(diào)試人員及用戶來說，肯定是一個感興趣的問題

本文對試驗箱工作空間溫度場的幾個特點及溫度場的研究方法進(jìn)行初步探討。其中大部分觀點來自眾所周知的結(jié)論，少部分觀點來自企業(yè)實踐經(jīng)驗的總結(jié)。但愿本文能起到拋磚引玉的作用，促進(jìn)企業(yè)設(shè)計、制造出更多工作空間溫度場有關(guān)性能指標(biāo)優(yōu)良且穩(wěn)定的試驗箱，滿足用戶越來越高的要求。

2．描述工作空間溫度場的幾個概念

2． 1工作空間溫度場

——試驗箱工作空間所有試點的溫度的集合，它包含工作空間各試點隨時間變化的所有值。

這里，我們不但關(guān)心各試點的溫度值或者按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的計算值，而且關(guān)心各試點間的溫度變化關(guān)系。

實踐中，我們不可能測量工作空間的全部www.531718.com（無限個）測試點，一般是按相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議的要求測量有限的點；我們也不必要測量每個測試點的無限個溫度值（記錄儀除外），一般是按相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議測量有限的溫度值。

2． 2溫度允許誤差，溫度梯度，試驗條件（溫度——筆者注）的均勻性，試驗條件（溫度——筆者注）的容差。

GJB150-86《軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法》系列標(biāo)準(zhǔn)中分別有上述提法，但沒有對每一個術(shù)語下定義，至于如何測量與計算，也沒有明確的規(guī)定。

3． 3溫度偏差

——試驗箱在穩(wěn)定狀態(tài)不，工作空間各測試點在規(guī)定時間內(nèi)實測最高溫度（Tmax）和最低溫度（Tmin）與標(biāo)稱溫度（Tn）的上下偏差。

上偏差： △Tmax = Tmax – Tn

下偏差： △Tmin = Tmin －Tn

（引自GB/T5170.1-1995《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備基本參數(shù)檢定方法總則》）

該術(shù)語有3個特點：（1）以標(biāo)稱溫度作為溫度基準(zhǔn)（這里指按試驗方法要求規(guī)定的溫度值或按需要預(yù)先確定的溫度值）；（2）取測量值的最高（最低）溫度與標(biāo)稱溫度比較；（3）它不關(guān)心最高（最低）溫度點或其他溫度點之間的溫度變化關(guān)系。

試驗箱規(guī)定的溫度偏差一般為±2℃

3．4溫度均勻度

定義1——試驗箱在穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間在某一瞬間各測試點溫度之間的差值。

（引自GB/T5170.1-1995《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備基本參數(shù)檢定方法總則》）

該術(shù)語的定義有3個特點：（1）沒有溫度基準(zhǔn)；（2）取測量值的最高（最低）溫度之差，但有平均值的概念；（3）它不關(guān)心最高（最低）溫度點或其他溫度點之間的溫度變化關(guān)系。

試驗箱規(guī)定的溫度均勻度一般為2℃，沒有±號。

定義2——干燥箱在穩(wěn)定狀態(tài)下，各測試點的溫度平均值與基準(zhǔn)點（中心點——筆者）溫度平均值的最大差值。

（引自JB/T5520 –91 《干燥箱技術(shù)條件》）

該術(shù)語的定義有3個特點：（1）以工作空間中心點溫度平均值為溫度基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)中也稱為標(biāo)稱溫度）；（2）取測量值的最高（最低）溫度平均值與標(biāo)稱溫度（工作空間中心點的溫度）平均值比較，而不是極值；（3）它不關(guān)心最高（最低）溫度點或其他溫度點之間的溫度變化關(guān)系。

電熱鼓風(fēng)干燥箱規(guī)定的溫度均勻度一般為最高工作溫度的±2.5%。

2．工作空間溫度分布的研究方法

3．1研究方法簡介

本文采用了以下幾種研究方法：

a．溫度分布圖——此方法來自環(huán)境試驗設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn)及GB/T5170等標(biāo)準(zhǔn)，在各生產(chǎn)企業(yè)得到長期廣泛的應(yīng)用。

b．溫度分布曲線與計算——此方法來自www.531718.com對企業(yè)實踐經(jīng)驗的歸納。

c．綜合分析——來自相關(guān)技術(shù)資料及企業(yè)實踐經(jīng)驗。

3．2研究目的

a．對工作空間溫度場進(jìn)行比較形象的描述，關(guān)注各溫度點之間的溫度變化關(guān)系。

b．企圖對工作空間溫度場進(jìn)行量的計算與分析。

c．對不同標(biāo)準(zhǔn)描述工作空間溫度場的概念進(jìn)行量的比較。

d．尋找改進(jìn)試驗箱工作空間溫度場技術(shù)指標(biāo)的方法。

3．3溫度分布圖

在GB10592-89《高低溫試驗箱技術(shù)件》、其他相關(guān)環(huán)境試驗設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn)及GB/T5170.X-1996中，都有這種溫度分布圖。

我們把各試點編號，并按編號填寫相應(yīng)的測試值，便于進(jìn)行綜合分析。這種編號是任意確定的，關(guān)鍵是編號一但確定，在整個研究分析過程中不得改變。

圖1 溫度分布圖

a．通過該圖可以形象地看出工作空間溫度場的狀態(tài)。

b．最好測試各試點的風(fēng)速與風(fēng)向，它有助于分析溫度場形成的原因，提出改進(jìn)措施。

3．4產(chǎn)品風(fēng)道結(jié)構(gòu)示意圖

以某型高低溫試驗箱為例，繪出（如圖2所示）產(chǎn)品風(fēng)道結(jié)構(gòu)圖，它是軸流風(fēng)葉、吸風(fēng)、后單風(fēng)道結(jié)構(gòu)。日本ESPEC的高低溫試驗箱也采用了類似的單風(fēng)道結(jié)構(gòu)。

單風(fēng)道結(jié)構(gòu)也可能有很大的差異。例如：按風(fēng)道位置分，有左（右、后、上、下等）單風(fēng)道結(jié)構(gòu)；按風(fēng)葉形式分，有軸流（貫流、離心等）結(jié)構(gòu)；按氣流方向分，有吹風(fēng)（吸風(fēng)）結(jié)構(gòu)等，不能一概而論，也不能照搬。

圖2 某型高低溫試驗箱風(fēng)道結(jié)構(gòu)示意圖

a．不同風(fēng)道結(jié)構(gòu)的試驗箱，其工作空間溫度場可能會有不同的特點。

b．在研究試驗箱的溫度場特點時，只有將溫度分布圖與試驗箱風(fēng)道結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行對應(yīng)的綜合分析，才能得出正確的結(jié)論。否則，這一張溫度分布圖就是無源之水，不能說明任何問題。

3．5填寫溫度分布表

某型的高低溫試驗箱數(shù)據(jù)為例（2004年8月2日測試），繪出如下溫度分布表。溫度測量值和溫度差的單位均為℃。

表1 某高低溫箱溫度分布表單位:℃

試點編號		1	2	3	4	5	6	7	8	9
150℃	測量值	149.2	149.3	150.2	149.9	149.2	149.1	149.3	150.7	151.0
150℃	溫度差	0.1	0.2	1.1	0.8	0.1	0	0.2	1.6	1.9
100℃	測量值	99.4	99.5	100.1	99.9	99.4	99.0	99.3	100.3	100.5
100℃	溫度差	0.4	0.5	1.1	0.8	0.4	0	0.3	1.3	1.5
30℃	測量值	30.4	29.9	30.3	30.5	30.1	30.0	29.9	30.1	30.5
30℃	溫度差	0.5	0	0.4	0.6	0.2	0.1	0	0.2	0.6
0℃	測量值	0.8	0.8	0.3	0.6	0.7	1.1	0.5	-0.2	0.6
0℃	溫度差	-0.3	-0.3	-0.8	-0.5	-0.4	0	-0.6	-1.3	-0.5
-20℃	測量值	-19.7	-19.3	-20.1	-20.0	-19.6	-19.2	-19.7	-20.5	-20.6
-20℃	溫度差	-0.5	-0.1	-0.9	-0.8	-0.4	0	-0.5	-1.3	-1.4
-40℃	測量值	-40.1	-40.3	-40.9	-40.7	-40.2	-39.8	-40.4	-41.2	-41.1
-40℃	溫度差	-0.3	-0.5	-1.1	-0.9	-0.4	0	-0.6	-1.4	-1.3
-70℃	測量值	-70.5	-70.5	-71.2	-71.1	-70.6	-70.4	-70.7	-71.3	-71.4
-70℃	溫度差	-0.1	-0.1	-0.8	-0.7	-0.2	0	-0.3	-0.9	-1.0