试验箱温度均匀性分析:标准计算方法与影响因素详解
测试室(房间)工作空间的测试温度是否是一个非常重要的问题,因为如果温度不均匀并且超过允许偏差,测试样品的测试条件将不一致,并且某些样品或某些部分样本中的测试温度太高,有些太低,这会导致诸如测试或测试后的问题,这使得测试可重复性差,测试获得的数据不可靠,并最终使得测试 失败。本文打算就气候和环境测试室(房间)的温度均匀性提出一些意见。
1。表示测试室温度均匀性(房间)的各种标准的索引和计算方法
1。均匀性:测试室的温度均匀性由温度均匀性指数表示。例如,有一些标准:
英国标准BS389-1965“实验室湿度和热箱的技术条件”:规定,在达到设定温度的第一次达到设定温度后,温度差热电偶将连续测试两个小时,并且每次测试之间的平均温度差点和中心点将分别计算。 ,其中最大的是温度均匀性,其大小不得超过指定的指数±0.5℃。
日本测试机行业协会,温度绩效测试方法:温度测量元件放置在上下的角落和中心点,以及温度测量元件与盒子墙的上下距离之间的距离为1/6每一侧的长度不小于50mm。当温度达到恒定状态时,每分钟测试每个测试点,总共进行十倍以上。计算每个测试点和中心点之间温度差的平均值,其中最大的是温度均匀性。 (ESPEC还使用此指标)。
American ASTMD2436-68“用于电绝缘的强制对流实验室烤箱的技术条件”:使用9个热电偶,距离工作室的几何中心25mm,另一个在上下距离距离盒壁上50mm。达到设定温度并稳定16小时后,尽快记录9个热电偶的温度数据,然后每5分钟记录45个数据。计算45个数据的平均值作为框温度。从45个数据中选择两个最大数字和两个最小数字,分别减去平均数字,然后从四个差异中选择两个最大差异,然后找到其平均值。该值表示盒子均匀性中的温度。
中国JB/T5520-91“干燥盒的技术条件”:每个测试点的时间≤20min,连续四次测试,以及每个测试点测得的平均值与四个测试点的平均值之间的差异在中心点计算,其中最大值与最大工作温度的比率是干燥室的温度均匀性,称为百分比。
中国GB10586-89“湿度和热测试室的技术条件”。除了中心点,其他点是各自一侧长度的1/10。当温度达到指定值并保持稳定2小时时,每2分钟测试每个测试点的温度,在30分钟内测量15次,然后每1小时再次对其进行测试。在30分钟内使用15次测试数据,我们计算了每个数据中最高温度和最低温度之间的差异,然后找到了平均值,即温度均匀性。
2。温度偏差:根据温度偏差指数(例如以下标准),需要测试室工作空间的温度均匀性:
在美国军事标准MIL-STD-810D,4.4.1中,测试条件公差规定“样品完全被空气包围(必要的支撑点),测试区域测量系统的温度以及测试周围的温度一块。 ±2°C和1°C/m的温度梯度需要盒子中工作空间的温度均匀性。
在美国军事标准MIL-STD-202F,2.2.1和MIL-STD-883C,4.5.8中,工作区域的任何点的温度在给定时间内不得超过±3°C(也就是说,是是可接受的偏差)。
在IEC 68出版物和GB2423中,测试室工作空间的温度均匀性需要“公差”,即标称温度的允许偏差。对于公差尺寸,在高温盒中指定为±2°C,在低温盒中指定为±3°C。
在IEC68-2-3,2.1的注释中,“温度±2°C的耐受性是由于考虑了测量中的绝对误差,工作空间中的温度变化缓慢和温度波动等。”
GB/T5170·21996“电气和电子产品温度测试设备环境测试设备的基本参数验证方法”规定,“温度偏差”是测试室温度性能指标的唯一验证项目。确定温度偏差的方法是:当工作空间指示点的温度首次达到标称温度时,它稳定了2小时。测量每个测试点的温度,并每2分钟记录每点的温度,并在30分钟内测量15个测量值。测得的最高温度和测量最低温度的上和下部偏差确定工作空间中每个测试点的标称温度为在此标称温度下设备的温度偏差。
3。两种表达方法的比较温度偏差和温度均匀性的比较
尽管温度均匀性指数可以指示盒子中工作空间的良好或较差的温度均匀性,但由于计算中使用了多重平均值方法,因此每个点的温度波动因子基本上被取消。但是,仅标记测试设备的温度均匀性是不够的。还必须有一个温度波动指数,即随时间的温度变化,以充分描述盒子中温度场的变化,尤其是当温度波动时。在较大的情况下。
温度偏差不仅反映了工作空间中每个点的温度的位置误差,还包括随着时间的时间的温度误差,即温度波动。因此,温度偏差可以更好地说明盒子中的温度均匀性,并且通常无需测试测试箱的温度均匀性和温度波动。温度波动仅在某些测试设备对温度波动(例如潮湿和热箱)有特殊要求时进行标记。因为当湿热箱的温度波动超过±0.5℃时,它会导致更大的湿度波动,增加湿度误差,从而超过允许的湿度偏差。
GB/T5170.2-1996,在验证温度测试设备的验证方法中,仅针对温度性能指标指定温度偏差,而温度均匀性未针对温度均匀,仅在AppendixB中指示温度均匀性和温度均匀性。在学位验证方法方面,此类法规非常正确。
温度均匀性指数,因为它代表了每个点的平均温度与中心点的平均温度之间的差异,因此有一个正和负符号,只有与中心点或中心点或中心点相比,只有国家标准的温度均匀性在标称温度的情况下,没有正符号和负符号,因此没有温度偏差表示方法清晰准确。
目前,一些国内环境测试设备产品标准仍然需要三个指标:温度波动,温度均匀性和温度偏差,这显然不是必需的。建议在修改这些标准时使用温度偏差指标,最多添加一个温度波动率指示器将非常全面。此外,根据美国军事标准,国家军事标准和国际电力技术委员会的相关标准的要求,采用温度偏差。
2。导致测试室温度不均匀的原因(房间)
测试室的结构极大地影响了工作中间工作中的均匀温度,并且由于结构很难完全对称,因此对均匀温度产生不利影响。前门位于前门,空调室位于盒子的背面,并在上下提供空气。显然,该结构具有良好的左右对称性,并且可以轻松地在左右达到均匀的温度,但是该结构是不对称的,与前后完全不同,这对工作空间的温度具有不均匀的影响。然而,如果正确设计了这种单个空气管结构,则实践证明了工作室可以使用0.1至300m3,并且其温度偏差可以满足标准要求。
由于盒子墙的热传导,发生热损失,例如热泄漏(高温盒)或冷泄漏(低温盒)。为了补偿热量损失,不可避免地会有差异供应空气温度。高温盒的供应空气温度高于盒子中的工作温度,低温是盒子的空气供应温度低于盒子中的工作温度。由于空气供应温度不可避免的差异,工作室的温度不均匀。
由于盒子壁的六个侧面的传热系数不同,有些具有局部传热,例如螺纹孔。盒子壁的温度不均匀,因此盒子壁的辐射对流传热不均匀,影响了均匀的温度场。
盒子的密封很差,例如门中的空气泄漏,会影响工作空间的均匀温度场。
如果在测试样品太大或位置方法或位置不合适时需要将测试样本放置在工作室中,则空气对流被阻塞。将发生较大的温度偏差。
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