高低溫試驗(yàn)箱運(yùn)行中的保溫時(shí)間

摘要：文章介紹和分析了溫度試驗(yàn)中的試驗(yàn)箱溫度穩(wěn)定和試件溫度穩(wěn)定的定義，民用標(biāo)準(zhǔn)和軍用標(biāo)準(zhǔn)有關(guān).試件溫度穩(wěn)定的定義及其區(qū)別，溫度穩(wěn)定時(shí)間的確定方法，特別是確定試件溫度穩(wěn)定的三種方法及其優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用情況；介紹了保溫時(shí)間的概念及其在高低溫工作試驗(yàn)中的組成，分析了各組成部分的含義以及GJB 150和MIL-STD-810兩個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)中這一組成部分的變化情況；最后提出了確定受試產(chǎn)品溫度穩(wěn)定時(shí)間一些建議。

引言

眾所周知，溫度試驗(yàn)包括高溫儲(chǔ)存和高溫工作試驗(yàn)、低溫儲(chǔ)存和低溫工作試驗(yàn)、溫度沖擊試驗(yàn)和溫度變化試驗(yàn)。這些試驗(yàn)的嚴(yán)酷度在很大程度上取決于溫度值或溫度范圍的大小和溫度作用于受試產(chǎn)品上的時(shí)間。人們通常主要關(guān)注溫度或溫度范圍的嚴(yán)酷度，而忽略溫度作用于受試產(chǎn)品的時(shí)間，從而使溫度試驗(yàn)不充分，達(dá)不到應(yīng)有的效果。本文主要介紹和討論受試產(chǎn)品暴露于規(guī)定的高、低工作溫度中的時(shí)間(即保溫時(shí)間)之確定原則和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的一些規(guī)定。

有關(guān)定義或術(shù)語(yǔ)及其說(shuō)明

溫度穩(wěn)定

溫度穩(wěn)定包括試驗(yàn)箱溫度穩(wěn)定和試件溫度穩(wěn)定兩種類型。

試驗(yàn)箱溫度穩(wěn)定

GB/T 2424.5 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn):溫度試驗(yàn)箱性能確認(rèn)》對(duì)試驗(yàn)箱溫度穩(wěn)定的定義為:“試驗(yàn)箱工作空間內(nèi)所有點(diǎn)的溫度達(dá)到并維持在溫度設(shè)定值的給定容差內(nèi)”。

從定義可知，其研究對(duì)象是溫度試驗(yàn)箱的工作空間的溫度，試驗(yàn)箱工作空間空氣溫度達(dá)到穩(wěn)定意味著試驗(yàn)箱工作狀態(tài)已達(dá)到穩(wěn)定。

高低溫試驗(yàn)箱溫度達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間取決于試驗(yàn)箱的能力、風(fēng)速和試驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)的散熱等因素，需要布點(diǎn)測(cè)量才能得出。當(dāng)試驗(yàn)箱指示點(diǎn)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)就認(rèn)為試驗(yàn)箱溫度已穩(wěn)定是不夠準(zhǔn)確的，因?yàn)樵囼?yàn)箱有效容積內(nèi)各點(diǎn)溫度都達(dá)到試驗(yàn)設(shè)定溫度容差范圍還需要一些時(shí)間；工程實(shí)踐中一般既不進(jìn)行這一測(cè)量，也不給出這一時(shí)間，有個(gè)別單位按指示點(diǎn)溫度到達(dá)后半小時(shí)作為試驗(yàn)箱溫度穩(wěn)定時(shí)間。

試件溫度穩(wěn)定

關(guān)于試件溫度穩(wěn)定，民用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2422 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)術(shù)語(yǔ)》和軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 6117《裝備環(huán)境工程術(shù)語(yǔ)》都有相應(yīng)的定義。需要說(shuō)明的是，試件溫度穩(wěn)定的定義僅適用于恒定溫度的高低溫試驗(yàn)，不適用于溫度循環(huán)試驗(yàn)，如GJB 150A 中的日循環(huán)試驗(yàn)。在這種試驗(yàn)中，試驗(yàn)箱溫度以24h為單位進(jìn)行循環(huán)，試件溫度也跟著進(jìn)行以24h為單位的日循環(huán)，永遠(yuǎn)達(dá)不到溫度穩(wěn)定。試件可以達(dá)到一個(gè)最高響應(yīng)溫度，這個(gè)最高響應(yīng)溫度滯后于試驗(yàn)箱日循環(huán)溫度的最高溫度。GJB 150A規(guī)定了達(dá)到這一最高響應(yīng)溫度的確定方法。試驗(yàn)所需的循環(huán)數(shù)不是溫度穩(wěn)定時(shí)間。

傳感器的布置更有針對(duì)性，且不必等待試件所有部分都達(dá)到溫度穩(wěn)定。這種做法既滿足溫度考核要求又縮短了試驗(yàn)時(shí)間，節(jié)約資源。

GB/T 2422與GJB 6117的定義均要求不斷監(jiān)視試件溫度變化情況。GJB 6117明確在熱慣性最大的功能部件上測(cè)量溫度， GB/T 2422則未明確測(cè)量部位，可操作性較差。

高低溫試驗(yàn)箱保溫時(shí)間

高低溫試驗(yàn)箱保溫時(shí)間是從溫度試驗(yàn)箱的角度來(lái)說(shuō)的，是指試驗(yàn)箱內(nèi)溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，即試驗(yàn)箱達(dá)到溫度穩(wěn)定后，繼續(xù)保持這一溫度不再變化所經(jīng)歷的時(shí)間。這一時(shí)間通常應(yīng)包括試件不工作狀態(tài)達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間(包括有些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的附加時(shí)間)，試件啟動(dòng)工作后達(dá)到二次穩(wěn)定的時(shí)間，以及對(duì)試件進(jìn)行目視檢查和功能性能檢測(cè)所需的時(shí)間。

由廣州精秀熱工生產(chǎn)制造的-高低溫試驗(yàn)箱