1、概述

     高低溫試驗箱是指一種溫度可調(diào)節(jié)的密閉箱體或空間，其中某部分能滿足規(guī)定的試驗條件。用于工業(yè)和檢測用，提供高溫、低溫或者高低溫交變的試驗條件，應(yīng)用領(lǐng)域主要為電子電工、汽車摩托、航空航天、船舶兵器等相關(guān)產(chǎn)品的零部件及材料的試驗，是常見的一種環(huán)境 試驗箱。
    高低溫試驗箱的高溫控制都是通過發(fā)熱管加熱箱體，控制溫度則有程序控制。為達到快速的升溫速率和較高箱體溫度，一般是通過增加加熱電熱絲數(shù)量和提高溫控軟件控制性能。
    高低溫試驗箱的制冷系統(tǒng)基本采用壓縮機制冷或者液氮制冷，為達到快速的降溫速率和較低箱體溫度，一般是通過 增加制冷功率實現(xiàn)。

    目前，國內(nèi)沒有高低溫試驗箱設(shè)備的能效測試方法及評價方面的相關(guān)標準，導(dǎo)致設(shè)備生產(chǎn)商只關(guān)注產(chǎn)品的應(yīng)用性能，而忽略了設(shè)備能效，在使用中造成大量不必要的能源損耗。全國在用高低溫試驗箱超過五萬臺，每年耗電量超過10億度電，是一種耗電量很大的試驗設(shè)備。因此，開展高低溫試驗箱能效評價方法方面的研究，具有十分重要的意義。

    2、高低溫試驗箱常見參數(shù)

    瑞凱高低溫試驗箱可實現(xiàn)高溫、低溫、交變等狀態(tài)，高溫參數(shù)有125℃、1559C、175%C. 200℃等規(guī)格 ，低溫參數(shù)- 40℃、-55℃、 -65℃等規(guī)格，升降溫速率則有1℃/min、3℃/min， 5℃/min ，其中以1℃/min的為常見。

    3、能效測試方法

    結(jié)合高低溫試驗箱的工作參數(shù)、工作原理等，為全面評價高低溫試驗箱的能效，主要從以下幾個方面進行能效測試方法的設(shè)計:
    3.1基本思路
    高低溫試驗箱必須滿足GB/T 10592-2008 《高低溫試驗箱技術(shù)要求》的相關(guān)要求，才有必要進行能效的測試。試驗箱內(nèi)腔的總?cè)莘e分為若干易于測量的簡單幾何形狀測量得出試驗箱的工作室容積。試驗箱的參數(shù)各異，容積大小，溫度參數(shù)，升降溫速率都不相同，這給高低溫試驗箱的能效測試方法增加了難度，為此，先對應(yīng)用為廣泛的工作室容積不大于5m3、溫度變化速率不大于5℃/min試驗箱開展能效測試方法的研究。
    試驗之前，按照高低溫試驗箱使用說明書的要求完成附件的安裝與連接，配置有測試孔的試驗箱采用附帶的塞子保持測試孔密封，試驗箱保持完全關(guān)閉狀態(tài)，連續(xù)通電的除霜功能保持開通狀態(tài)，自動通電的除霜功能保持自動狀態(tài);手動控制的除霜功能照明等保持斷開狀態(tài)，將試驗箱置于規(guī)定測試條件下預(yù)置至少2 h ，使試驗箱內(nèi)幾何點溫度與環(huán)境溫度一致。
    試驗期間，測試區(qū)域無強制對流空氣，環(huán)溫度應(yīng)保持在23℃±2℃ ，垂直方向的溫度梯度不超過2 ℃/m。相對濕度≤85% ，大氣壓力保持80 kPa~ 106 kPa范圍內(nèi)。環(huán)境溫度是指距試驗箱邊壁1m，距地面1m處的測試點測得的溫度，環(huán)境溫度不應(yīng)受到試驗箱出氣口溫度的影響。試驗電壓保持在額定電壓的±3%范圍內(nèi)，額定頻率保持在1±1%范圍內(nèi)，試驗設(shè)備的供水需符合工業(yè)用水標準要求，溫度保持在28℃±1℃ ，水壓保持在0.2 MPa±0.05 MPa范圍內(nèi)。
    高低溫試驗箱的能效測試，包括箱內(nèi)保持在低溫情況下的恒溫試驗，箱內(nèi)保持在常溫情況下的恒溫試驗，箱內(nèi)保持在高溫情況下的恒溫試驗，升溫試驗，降溫試驗以及熱載能力試驗共六個方面。
    3.2低溫狀態(tài)下的恒溫試驗
    高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)，箱內(nèi)溫度恒定在-55℃ ，測試箱體工作1h的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。當箱體的溫度達不到-55℃時，試驗箱的測試溫度設(shè)置為-25℃。
    3.3常溫狀態(tài)下的恒溫試驗
    高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)， 箱內(nèi)溫度恒定在25℃ ，測試箱體工作1h的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。
    3.4高溫狀態(tài)下的恒溫試驗
    高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)， 箱內(nèi)溫度恒定在125℃，測試箱體工作1h的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。
    3.5升溫試驗
    高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)，幾何點溫度達到25℃后，穩(wěn)定運行2 h ，然后以溫度變化速率升溫到極限溫度，記錄從25℃至125℃區(qū)間內(nèi)的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。
    3.6降溫試驗
    高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)，幾何點溫度達到25℃后，穩(wěn)定運行2 h ，然后以溫度變化速率降溫到極限溫度，記錄從25℃至-55℃區(qū)間內(nèi)的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。當箱體的溫度達不到-55℃時，記錄從25℃至-25℃區(qū)間內(nèi)的耗電量。
    3.7熱載能力試驗
    在試驗箱位置放置-個輸入功率 可調(diào)的阻性電熱元件，試驗箱在達到-55℃（箱體的溫度達不到-55℃時，取-25℃） ，溫度后穩(wěn)定運行2 h，監(jiān)控試驗箱加熱功率及試驗箱示值溫度， 接通阻性電熱元件，并調(diào)節(jié)其輸入功率，直至試驗箱加熱功率為零且示值溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度的0.5℃范圍內(nèi)，測試阻性電熱元件的輸入功率值。

    4、結(jié)論

    本文結(jié)合 高低溫試驗箱產(chǎn)品特點，提出了具體的能效測試方法，可供評價高低溫試驗箱的機構(gòu)、企業(yè)提供借鑒，為高低溫試驗箱行業(yè)的健康發(fā)展帶來積極的作用。