恒温恒湿试验箱温度均匀度的计算方法
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恒温恒湿试验箱温度均匀度的计算方法

恒温恒湿试验箱温度均匀度的计算方法
恒温恒湿试验箱是环境试验中蕞常见的试验设备,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,在该试验箱诸多的技术指标中,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)中蕞为重要却又蕞容易忽视的指标。

恒温恒湿试验箱

美国ASTMD2436-68《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25mm内,其作8只在上下四角且距箱壁50mm处。当过到设定温度并稳定16h后,尽快记录9只热电偶的温度一次,然后每隔5min记录一次,共记5次得到45个数据。计算45个数据的平均值作为箱温。从45个数据中选出两个最大数和两个最小数分别各自减去平均数,然后从四个差值中选出两个最大差值并求其平均值,此值就表述试验箱工作室内的温度均匀度。

日本试验机工业会,恒温恒湿试验箱的性能试验方法,测温元件置于上、下四角及中心点,上下四角测温元件距箱壁距离为各自边长的1/6且不小于50mm处。当温度达到恒温状态后。对各测试点每隔一分钟测试一次,共测十次以上,计算每一测试点与中心点的温差的平均值,其中最大者即为温度均匀度。

英国标准BS3898-1968《实验室湿热箱技术条件》:规定为在第一次达到设定温度两小时后,用温差热电偶连续测试两小时,分别计算每一测试点与中心点的温差平均值,其中最大者即为温度均匀度,其大小不得超过规定指标±0.5℃。

中国JB/T5520-91《干燥箱技术条件》:对各测试点连续测试四次,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,其中最大值与最高工作温度之比即干燥的温度均匀度(以百分比表示)。

中国GB/T10586-2006《湿热试验箱技术条件》:各测试点除中心点外,其余各点距箱壁为各自连长的1/10。当温度达到规定值并稳定2h后,后隔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30min内15次的测试数据,分别算出每次数据中最高与最低温度之差再求其平均值(即为温度均匀度)。

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-202F,2.2.1及MIL-STD-883C,4.5.8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-810D,4.4.1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,恒温恒湿试验箱箱内工作空间的温度均匀性。

3、在IEC68-2-3,2.1的注中“温度±2℃的容差是由于考虑到有测量的绝对误差,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、GB/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蕞高温度和实测最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。

5、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℃。

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。

恒温恒湿试验箱的温度偏差反映了工作空间各点温度的位置误差以及各点温度随着时间而变化的误差,由此推测,温度偏差更加的能说明箱内的温度均匀性,一般情况下都不用再测恒温恒湿试验箱的温度均匀度和温度波动度了,如果某些恒温恒湿箱对温度波动度有特殊的要求 时,才要标出温度波动度。温度均匀度指标表示各点温度平均值与中心点温度平均值的差值,所以会有正负号,国标的温度均匀度没有正负号,因此也没有温度偏差表示方法那么的准确清楚。

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