高低溫交變濕熱試驗箱溫度穩定的概念
日期：2025-04-21 00:49
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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。箱體內膽采用進口**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、固態繼電器驅動模塊、鎳鉻合金電熱絲執行組件組成死循環回饋加熱控制系統，通過P.I.D控制演算方式，實時動態的對試驗箱工作室進行精細快速的溫度補償控制。
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、固態繼電器驅動模塊、加濕器執行組件組成死循環回饋加熱控制系統，通過P.I.D控制演算方式，實時動態的對試驗箱工作室進行精細快速的濕度補償控制。
制冷控制方式：根據試驗負載條件，控制系統通過核心的新型伺服流量調控技術智能、快速、精細的調節制冷機冷量輸出大小，確保壓縮機工作在優化的工作輸出狀態，使制冷系統的制冷量能耗比得到優異的控制，同時延長壓縮機的使用壽命。
高低溫交變濕熱試驗箱節流裝置：熱力膨脹閥、手動膨脹閥(采用計算機自動調整冷煤流量,有效帶走待測品發熱負熱能)配備了先進、可靠、節能的制冷系統設備采用國際的制冷技術并配備冷端PID調節技術該技術的應用既減少了壓縮機制冷輸入功率，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上具有很好的節能效果。
在涉及溫度環境因素的試驗中,由于物體存在熱惰性,產品從一種溫度環境轉移到另一種穩定狀態,才能認為被試產品已完成溫度環境的轉換,稱被試產品的整體溫度進入穩定后的狀態為“冷透”“熱透”,或者說,被試產品已進入了“溫度穩定”的狀態。
一個試驗程序由變溫過渡到恒溫狀態后,產品是否已進入“溫度穩定”的狀態,不同的試驗規范有不同的規定,也就是說,產品從接觸某個溫度環境開始到被這個溫度環境“浸透”為止的時間,取決于試驗者所選用準則的具體規定。
判定“溫度穩定”的準則
判定被試產品“溫溫度穩定”的準則與試驗方法及被試驗產品的工作狀態密切相關。非工作狀態(即產品自身不發熱)產品的判定準則是:受試產品中溫度響應慢部件的溫度與設定溫度(標稱溫度)的差值處于規定的±△T之內。處于工作狀態(即產品自身發熱)產品的判定準則是:受試產品中溫度響應慢部件的溫度變化速率達到某一規定的ZUI小值時,認為產品已達到溫度穩定。
1、國軍標GJB150.1“**設備環境試驗方法”總則中規定:非工作狀態試驗樣是中熱容量ZUI大部件的溫度與規定溫度的差值△T≤2℃,或任何一個關鍵部件的△T≤1℃時;如果受試產品處于工作狀態,試驗樣品中熱容量ZUI大部件的溫度變化速率vmin2℃/h時,均可認為受試產品達到了溫度穩定”。國軍標GJB150.1A“**裝備實驗室環境試驗方法”通用要求中對此做了一些修正,規定:試件不工作時,試件中具有ZUI大溫度滯后效應的功能部件的溫度達到試驗溫度時,認為達到了溫度穩定。試件工作時,試件中具有ZUI大溫度滯后效應的功能部件的溫度變化速率vmin≤2℃/h時,認為達到了工作時的溫度穩定。
GB150.1A中的的“ZUI大溫度滯后效應的功能部件”實際上就是“試驗樣品中熱容量ZUI大部件”,加上“功能部件”的限制是更加強調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中強調對試驗條件“剪裁”的基本指導思想。
2、國標CB/T2422中給出判定溫度穩定的準則是:試驗樣品各部分的溫度與后溫度之差在3℃以內,即認為溫度已達到穩定。
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循環氣流的平均溫度。對于散熱型試驗樣品,需要重復測量溫度變化3℃的時間間隔,當后一個溫度變化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,才可以認為試驗樣
溫度達到了溫度穩定。
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循環氣流的平均溫度替代。實際上,也可以認為這個后溫度就是放置試驗樣品的試驗箱內循環氣流的回氣口的溫度(注:在達到溫度穩定之前,進風口和回風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）循環氣流的溫度替代之。
3、國軍標GJB899“可靠性鑒定和驗收試驗”中,出于對被試產品的保護和確保試驗的嚴酷性與有效性,要求對試驗的樣機進行溫度測定,以便確定受試設備的ZUI高溫度過熱點和具有ZUI大熱慣性的零部件,從而建立起受試設備溫度與試驗箱內空氣溫度及兩者之間溫度差與時間的函數關系。當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,可認為溫度已經穩定。
4、環境應力篩選的溫度運行程序是溫度循環，要求被試產品在循環過程中高溫和低溫的保持階段能夠“熱透”和“冷透”、從而實現ZUI大的溫差應力效應。由于環境應力篩選是一種工藝手段,其溫度的穩定性及誤差控制相對較寬松,故國軍標CJB 1032”電子產品環境應力篩選方法”中規定溫度循環段的保持時間是:保持試驗箱內循環空氣溫度穩定在設定溫度值,從循環空氣的溫度穩定在設定溫度值時開始計算時間,直到安裝在產品典型部件上2/3的熱電隅的顯示溫度與設定溫度的差值≤10℃.為為止的這段時間是溫度循環環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委員會適用于民用飛機機載設備環境條件和試驗方法的標準RTCADO 160對設備溫度穩定的規定是:
設備不工作時,設備內部ZUI大質量處(部件)的溫度達到規定溫度的±3℃以內時,就認為設備達到了溫度穩定。當無法測量內部ZUI大質量處(部件)的溫度時,可以認為達到溫度穩定的短時間為3h,這個判據與IEC 68出版物(國標GB/T 2422等同采用)對于非散熱試驗樣品判定溫度穩定的準則的規定一致。請注意:國標CB/T 2422中規定試驗樣品各部分的溫度與后溫度之差應進入在3℃以內,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強調的是以設備內部ZUI大質量處(部件)的溫度為判定溫度穩定的典型點,無須對所有的部件逐一布點。
當設備處于工作狀態時,設備內部ZUI大質量處(部件)的溫度變化不大于2℃/h,可認為設備達到了溫度穩定。當無法測量內部ZUI大質量處(部件)的溫度時,可以認為達到溫度穩定的ZUI短時間為2h。這個判據與GJB150.1A中試件工作時的規定相類似,但是GJB150.1A判定溫度穩定的典型點是“ZUI大溫度滯后效應的功能部件”,這比RTCA DO160用ZUI大質量處(部件)為為判定溫度穩定溫度典型點的做法更科學,也更合理。因為溫度后效應不僅受質量大小的影響,也與該質量比熱的高低有關,故ZUI大質量(部件)不一定是“試驗樣品中ZUI大溫度滯后效應的功能部件”。
