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恒温恒湿试验箱要温度均匀度还是温度偏差?
发布日期:2016-10-06      浏览次数:2610

恒温恒湿试验箱是环境试验中zuizui常见的试验设备,主要是给试验对向创造一个高温、低温、湿热及其交变的环境,从而考察恒温恒湿交变状态下试验样品的耐候性。那么,在诸多恒温恒湿试验箱的技术指标中,温度均匀度和温度偏差是其三大指标(温湿度范围、工作室大小、温湿度均匀度/偏差)中zui为重要却又zui容易忽视的指标,那么,温度均匀度温度偏差(包括湿度)在恒温恒湿试验箱中哪个zui为贴切的表达恒温恒湿试验箱中的温度分布状态?

 

尚测君首先为您分析一下温度均匀度和温度偏差标准中的表述及计算方法,从而得到二者在实际应用中的区别,便于采用:

 

一、温度均匀度:以温度均匀度指标来表示恒温恒湿试验箱、高低温试验箱、高温老化房的温度均匀性,有以下一些标准:

 

1、国标JB/T 5520-1991《干燥箱技术条件》:对各测试点连续测试4次,时间≤20min,计算各测试点四次测得的平均值与中心点四次测试的平均值之差,其中zui大值与zui高工作温度之比即干燥箱的温度均匀度,以百分比表示。

2、国标GB/T 10586-2006《湿热试验箱技术条件》标准中对恒温恒湿箱各测试点除中心点外,其余各点距箱壁为各自边长的1/10。当温度达到规定值并稳定2h后,每隔2min测试各测试点温度一次,在30min内共测15次,再隔30min再测一次,以后每隔1h测一次。利用30min15次的测试数据,分别算出每次数据中zui高与zui低温度之差再求其平均值,即为温度均匀度。

3、美国ASTM D 2436 《电气绝缘用强制对流实验室烘箱技术条件》:用9只热电偶,一只在距工作室几何中心25㎜内,其余8只在上下四角且距箱壁50㎜处。当达到设定温度并稳定16小时后,尽快记录9支热电偶的温度数据,然后,每隔5分钟记录一次,共记录得到45个数据。计算45个数据的平均值作为箱温。从45个数据中选出两个zui大数和两个zui小数分别各自减去平均数,然后从四个差值中选出两个zui大差值并求其平均值,此值就表述箱内温度均匀度。

4、英国标准BS 389-1965《实验室湿热箱技术条件》:规定为在*次达到设定温度2小后,用温差热电偶连续测试2小时,分别计算每一测试点与中心点的温差平均值,其中zui大者即为温度均匀度,其大小不得超过规定指标±0.5℃。

5、日本试验机工业协会的恒温恒湿试验箱的性能试验方法:测温元件置于上、下4角及中心点,上下4角测温元件距箱壁距离为各自边长的1/6且不小于50㎜处。当温度达到恒定状态后,对各测试点每隔一分钟测试一次,共测10次以上,计算每一测试点与中心点的温差的平均值,其中zui大者即为温度均匀度。

 

二、温度偏差:以温度偏差指标来要求试验箱高低温试验箱,恒温恒湿箱工作空间的温度均匀性,有如以下一些标准:

1、在美军标MIL-STD-202F2.2.1MIL-STD-883C4.5.8中要求工作区空间内任一点的温度,在给定时间内偏离基准点不超过±3℃(即为容许偏差)。

2、在美军标MIL-STD-810D4.4.1试验条件允差中规定“试样完全被空气包围(必要的支承点除外),试验区测区测理系统的温度和包围试件各处的温度梯度应分别在试验温度的±2℃以内和不超过每米1℃或总的zui大值为2.2℃(试件不工作)”此标准中用±2℃的温度偏差和1/M的温度梯度来要求高低温试验箱,恒温恒湿箱箱内工作空间的温度均匀性。

3、在IEC68-2-32.1的注中“温度±2℃的容差是由于考虑到有测量的误差,缓慢的温度变化和工作空间的温度波动度等”。在IEC216号出版物第四篇老化烘箱中,定义“温度偏差”是“由于温度波动度和温度梯度组合而成的误差”。

4、在IEC68号出版物及GB/T 2423中,对试验箱工作空间的温度均匀性要求以“容差”即对标称温度的容许偏差表述。对容差大小,在高温箱中规定为±2℃,在低温箱中规定为±3℃。

5GB/T5170.2-2008《电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法温度试验设备》,规定“温度偏差”为试验箱温度性能指标的*检定项目。温度偏差的检定方法是:当工作空间指示点温度*次达到标称温度后稳定2h。测量各测试点温度,每2min记录一次各点的温度,在30min内共测量15次。工作空间各测试点的实测zui高温度和实测zui低温度与标称温度的上、下偏差定为设备在该标称温度下的温度偏差。

三、温度偏差和温度均匀度两种表述方法的比较及说明场合需要哪种指标:

1、用温度均匀度指标虽可表示箱内工作空间温度均匀性的好或差,但由于在计算中都采用了多次平均值的方法,从而把各点的温度波动度因素基本上去掉了。然而对于试验设备的温度性能指标只标出温度均匀度是不够的,还必须有温度波动度指标,即各点温度随时间而变化的大小,才能全面描述箱内温度场的变化尤其当温度波动较大的情况下

2、温度偏差不但反映了工作空间各点温度的位置误差,同时也包括了各点温度随时间而变化的误差即温度波动度。因此温度偏差更能说明箱内的温度均匀性,

一般无需再测试验箱的温度均匀度和温度波动度。只有当某些试验设备

对温度波动度有特殊要求时,如对湿热箱,才标出温度波动度。因为湿热箱温度波动度超过±0.5℃时,会带来较大的湿度波动,增大湿度误差,从而超过湿度允许偏差。高低温试验箱,恒温恒湿箱GB/T 5170.2-2008,温度试验设备的检定方法中,对温度性能指标只规定检定温度偏差,而对温度均匀度未作规定必须检定,只在附录B中提示了温度波动度、温度均匀度的检定方法,这样的规定是非常正确的。

3、温度均匀度指标,由于表示各点温度平均值与中心点温度平均值的差值,所以有正负号。只有国标的温度均匀度,因未与中心点比较或与标称温度比较,故没有正负号,所以没有温度偏差表示方法清楚准确。

4、目前国内一些环境试验设备产品标准仍要求有温度波动度、温度均匀度和温度偏差三项指标,显然没有必要。建议在修订这些标准时采用温度偏差指标,zui多加上一个温度波动度指标就很全面了。而且采用温度偏差符合美军标、国军标,和国际电工委员会相关标准的要求。

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