低溫試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求

低溫試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求，很大程度上取決于樣品本身的性能和試驗(yàn)的類型，但基本與高溫試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求相同，要注意的有以下幾方面。
 

低溫試驗(yàn)箱示意圖

 

1、低溫試驗(yàn)設(shè)備的類型

 

(1)直接冷卻式低溫試驗(yàn)設(shè)備

 

直接冷卻式(簡(jiǎn)稱直冷式)低溫試驗(yàn)設(shè)備是向試驗(yàn)設(shè)備工作空間內(nèi)送入冷卻劑(如液氮或二氧化碳等)，由于冷卻劑的蒸發(fā)吸熱而降低工作空間內(nèi)的溫度。

 

雖然直冷式低溫試驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降溫速度也快，但是冷卻劑與被試樣品要直接接觸，遇到熱空氣易結(jié)冰、結(jié)霜，溫度不易控制，工作空間內(nèi)溫度分布也不均勻，試驗(yàn)的再現(xiàn)性較差， 目前僅用在機(jī)械制冷實(shí)現(xiàn)快速降溫有困難的試驗(yàn)中(如降溫速率在15℃/min以上的試驗(yàn)中）。

 

(2)間接冷卻式低溫試驗(yàn)設(shè)備

 

間接冷卻式低溫試驗(yàn)設(shè)備是指冷卻劑在一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的冷凍機(jī)內(nèi)被壓縮后，又在該系統(tǒng)的蒸發(fā)器中急劇膨脹蒸發(fā)，從而吸收周?chē)諝庵械拇罅繜崃浚构ぷ骺臻g內(nèi)溫度降低。間接冷卻式低溫試驗(yàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，但因冷卻能力強(qiáng)、溫度容易控制、試驗(yàn)設(shè)備工作空間內(nèi)溫度分布均勻、試驗(yàn)再現(xiàn)性好，所以在環(huán)境與可靠性試驗(yàn)領(lǐng)域，以及工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域廣泛采用。

 

2、樣品對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求

 

(1)非散熱樣品對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求

 

在進(jìn)行非散熱樣品低溫試驗(yàn)時(shí)，低溫試驗(yàn)設(shè)備的工作空間(指能滿足規(guī)定的試驗(yàn)條件并能保持在規(guī)定容差范圍內(nèi)的那一部分空間)應(yīng)能達(dá)到并保持規(guī)定的試驗(yàn)溫度值。即使由于觀察誤差、工作空間內(nèi)溫度分布的均勻度(<2℃)及隨時(shí)間變化波動(dòng)度(<±l℃)等原因，使工作空間不能保持標(biāo)稱值(如-45℃)，仍應(yīng)保持在規(guī)定的容差范圍(如-45℃±3℃)內(nèi)。

 

(2)散熱樣品對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求

 

在進(jìn)行散熱樣品的低溫試驗(yàn)時(shí)，為了滿足散熱樣品的試驗(yàn)需要和實(shí)現(xiàn)高再現(xiàn)性，試驗(yàn)應(yīng)優(yōu)先在無(wú)強(qiáng)迫空氣循環(huán)條件下進(jìn)行，此時(shí)試驗(yàn)設(shè)備工作空間體積與樣品體積之比應(yīng)不小于5:1 (自由空氣條件)，樣品任一表面與相對(duì)應(yīng)的工作空間內(nèi)壁之間的最小距離不小于15cm。有時(shí)，由于工作空間體積小、樣品體積大和耗散熱量多而不能滿足“自由空氣”條件，則允許使用有強(qiáng)迫空氣循環(huán)的試驗(yàn)設(shè)備，但此時(shí)的風(fēng)速應(yīng)盡量低，并能控制不超過(guò)0.5 m/s。

 

3、工作空間

 

試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)樣品應(yīng)能完全容入試驗(yàn)箱的工作空間內(nèi)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，流向試驗(yàn)樣品的空氣溫度應(yīng)處于標(biāo)稱溫度±2℃范圍內(nèi)。

 

注:當(dāng)由于試驗(yàn)箱尺寸的原因，不能維持上述容差時(shí)，容差可以放寬，試驗(yàn)溫度大于等于-25℃時(shí)為±3℃;試驗(yàn)溫度大于-65℃，而小于等于-25℃時(shí)為±5℃.若采用了上述容差，則應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中指明。