高低溫試驗箱測試中溫度穩(wěn)定確定方法
作者:
salmon范
編輯:
瑞凱儀器
來源:
m.hlgsj12.cn
發(fā)布日期: 2019.08.17
1、 高低溫試驗箱溫度穩(wěn)定確定方法
高低溫試驗箱溫度穩(wěn)定的確定方法是在試驗箱的有效容積內(nèi)布置若干個溫度測量點,調節(jié)試驗箱溫度到某一設定的高、 低溫工作溫度。有效容積內(nèi)各測溫點溫度均到達設定溫度的容差范圍內(nèi)的時間與指示點處空氣溫度到達設定溫度的時間之差即為試驗箱溫度穩(wěn)定所需的時間,如圖1中的T2所示。這一方法很簡單,而且可在試驗箱檢定時得到這一數(shù)據(jù)。但在實際的試驗箱檢定標準中,沒有規(guī)定測量和提供這一數(shù)據(jù)。
高低溫試驗箱檢定時,為了保證檢定結果的準確性,要求指示點處空氣溫度到達規(guī)定值后再穩(wěn)定2 h,而后每隔一定時間(如2 min)測一次各布點的溫度。顯然檢定高低溫試驗箱時溫度穩(wěn)定2 h的規(guī)定能保證試驗箱達到穩(wěn)定狀態(tài)。但在實際使用中大部分情況下是從指示點溫度達到設定點溫度就看作試驗箱溫度已達到穩(wěn)定,并從此時開始計算試件達到溫度穩(wěn)定的時間。顯然,此時試驗箱實際上并未達到溫度穩(wěn)定,從而與檢定時的條件不一致。實際試驗時如果都像試驗箱檢定那樣操作也是不現(xiàn)實的。好能夠事先確定試驗箱達到溫度穩(wěn)定的時間。有些單位為了簡便起見,自行設定一個試驗箱溫度穩(wěn)定時間(如0.5h),這一做法不夠正確。
2、 試件溫度穩(wěn)定確定方法
2.1 重量法
重量法是根據(jù)試件的重量大小確定高、低溫溫度下達到溫度穩(wěn)定的方法。HB 6-71-1976《飛機電機電器環(huán)境試驗方法》、GJB 360B- -2009 《電子及電器元件試驗方法》等標準中均有相應規(guī)定,如下表所示。
重量法的特點是簡單但不精確。只要知道試件的重量即可從表中查出達到溫度穩(wěn)定的時間。這一方法給出的時間很不準確,因為產(chǎn)品可使用各種不同的材料,以不同的結構形式組成。不同材料的比熱、不同結構件的熱傳導形式和途徑都不一樣,因此達到熱平衡所需時間不會單一取決于重量,因此大部分環(huán)境試驗標準中不提供這一方法。
2.2直接測量法
不管是國軍標還是民用電工電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗方法標準,一般都是給出產(chǎn)品溫度穩(wěn)定的定義,要求按照定義中規(guī)定的原則和范圍,通過直接測量試件上的響應溫度來確定試件達到溫度穩(wěn)定的時間。有關測量溫度用的傳感器在試件上布置的部位,隨著環(huán)境試驗技術的進展逐步合理化。例如MIL-STD-810系列標準的相關規(guī)定,從試件中熱慣性的部件(810C)到熱慣性的工作部件(810D),再到熱慣性的功能部件( 810F/G),從而不必要求試件所有部位都達到設定試驗溫度的容差范圍,既科學合理地縮短了試驗時間,又不影響試驗的嚴酷度。
直接測量法需要在試件的熱慣性功能部件上布置溫度傳感器,直接測量其在設置的試驗溫度下試件不工作或工作狀態(tài)的溫度接近試驗箱設定溫度(即試驗溫度)的狀況,這樣做往往要布置多個傳感器、測量多個位置的溫度變化情況。按照試件處于不T作狀態(tài)的溫度穩(wěn)定定義,當各測點中變化慢的一點的溫度到達試驗箱設定溫度的+2℃以內(nèi)(或+3℃以內(nèi))時,此時的時間與高低溫試驗箱本身溫度達到穩(wěn)定的時間之差即為一次溫度穩(wěn)定時間(如圖1中的T31);到達此時間后接通電源,試件溫度進一步升高并趨于平緩(達到每小時變化溫度小于2℃時)所需時間為第二次溫度穩(wěn)定時間(如圖1中的T32)。
眾所周知,試件中的功能部件往往需要設計人員加以確定,而熱慣性的功能部件有時則難以確定,因此,或許要在多個功能部件.上布置傳感器,通過觀察其響應溫度變化的快慢,來確定熱慣性的功能部件和終確定達溫度穩(wěn)定的時間。
直接測量法的優(yōu)點是確定的時間更為真實可信,但實施起來會遇到一一些問題,例如在進行鑒定試驗時往往不允許破壞試件的結構狀態(tài),不能打開殼體并在試件的一些功能部件上直接布置傳感器,從而難以實施。直接測量法也會受多種因素的影響,例如試驗箱熱交換能力、溫度變化速率的大小和試驗設定溫度與周圍溫度的差距都會對溫度穩(wěn)定時間的確定產(chǎn)生影響。因此,在試驗前某一-時刻事先確定試件的溫度穩(wěn)定時間并將其用于后續(xù)試驗中時,必須在相同技術結構狀態(tài)的產(chǎn)品上,保持上述三個因素的一致性。
2.3間接推算法
針對不可能直接測量某內(nèi)部溫度的試件,可測量其某些與溫度有已知函數(shù)關系的其他參數(shù)的變化量來進行推算。該方法理論上是準確可行的,但必須事先找出相關參數(shù)與溫度的關系;做到這一-點并不容易,因而該方法很少用。