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高低温试验箱测试中温度稳定确定方法

作者: salmon范 编辑: 瑞凯仪器 来源: www.riukai.com 发布日期: 2019.08.17

    1、 高低温试验箱温度稳定确定方法

     高低温试验箱温度稳定的确定方法是在试验箱的有效容积内布置若干个温度测量点,调节试验箱温度到某一设定的高、 低温工作温度。有效容积内各测温点温度均到达设定温度的容差范围内的时间与指示点处空气温度到达设定温度的时间之差即为试验箱温度稳定所需的时间,如图1中的T2所示。这一方法很简单,而且可在试验箱检定时得到这一数据。但在实际的试验箱检定标准中,没有规定测量和提供这一数据。
试件不工作状态随箱升温的高温工作试验的保温时间
    高低温试验箱检定时,为了保证检定结果的准确性,要求指示点处空气温度到达规定值后再稳定2 h,而后每隔一定时间(如2 min)测一次各布点的温度。显然检定高低温试验箱时温度稳定2 h的规定能绝对保证试验箱达到稳定状态。但在实际使用中大部分情况下是从指示点温度达到设定点温度就看作试验箱温度已达到稳定,并从此时开始计算试件达到温度稳定的时间。显然,此时试验箱实际上并未达到温度稳定,从而与检定时的条件不一致。实际试验时如果都像试验箱检定那样操作也是不现实的。最好能够事先确定试验箱达到温度稳定的时间。有些单位为了简便起见,自行设定一个试验箱温度稳定时间(如0.5h),这一做法不够正确。

    2、 试件温度稳定确定方法

    2.1  重量法

    重量法是根据试件的重量大小确定高、低温温度下达到温度稳定的方法。HB 6-71-1976《飞机电机电器环境试验方法》、GJB 360B- -2009 《电子及电器元件试验方法》等标准中均有相应规定,如下表所示。

重量法

    重量法的特点是简单但不精确。只要知道试件的重量即可从表中查出达到温度稳定的时间。这一方法给出的时间很不准确,因为产品可使用各种不同的材料,以不同的结构形式组成。不同材料的比热、不同结构件的热传导形式和途径都不一样,因此达到热平衡所需时间绝对不会单一取决于重量,因此大部分环境试验标准中不提供这一方法。

    2.2直接测量法

    不管是国军标还是民用电工电子产品的环境试验方法标准,一般都是给出产品温度稳定的定义,要求按照定义中规定的原则和范围,通过直接测量试件上的响应温度来确定试件达到温度稳定的时间。有关测量温度用的传感器在试件上布置的部位,随着环境试验技术的进展逐步合理化。例如MIL-STD-810系列标准的相关规定,从试件中热惯性最大的部件(810C)到热惯性最大的工作部件(810D),再到热惯性最大的功能部件( 810F/G),从而不必要求试件所有部位都达到设定试验温度的容差范围,既科学合理地缩短了试验时间,又不影响试验的严酷度。
    直接测量法需要在试件的热惯性最大功能部件上布置温度传感器,直接测量其在设置的试验温度下试件不工作或工作状态的温度接近试验箱设定温度(即试验温度)的状况,这样做往往要布置多个传感器、测量多个位置的温度变化情况。按照试件处于不T作状态的温度稳定定义,当各测点中变化最慢的一点的温度到达试验箱设定温度的+2℃以内(或+3℃以内)时,此时的时间与高低温试验箱本身温度达到稳定的时间之差即为一次温度稳定时间(如图1中的T31);到达此时间后接通电源,试件温度进一步升高并趋于平缓(达到每小时变化温度小于2℃时)所需时间为第二次温度稳定时间(如图1中的T32)。
    众所周知,试件中的功能部件往往需要设计人员加以确定,而热惯性最大的功能部件有时则难以确定,因此,或许要在多个功能部件.上布置传感器,通过观察其响应温度变化的快慢,来确定热惯性最大的功能部件和最终确定达温度稳定的时间。
    直接测量法的优点是确定的时间更为真实可信,但实施起来会遇到一一些问题,例如在进行鉴定试验时往往不允许破坏试件的结构状态,不能打开壳体并在试件的一些功能部件上直接布置传感器,从而难以实施。直接测量法也会受多种因素的影响,例如试验箱热交换能力、温度变化速率的大小和试验设定温度与周围温度的差距都会对温度稳定时间的确定产生影响。因此,在试验前某一-时刻事先确定试件的温度稳定时间并将其用于后续试验中时,必须在相同技术结构状态的产品上,保持上述三个因素的一致性。

    2.3间接推算法

    针对不可能直接测量某内部温度的试件,可测量其某些与温度有已知函数关系的其他参数的变化量来进行推算。该方法理论上是准确可行的,但必须事先找出相关参数与温度的关系;做到这一-点并不容易,因而该方法很少用。
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