提高氣候環境試驗箱溫度均勻性的小（xiǎo）技（jì）巧

  1、減（jiǎn）小送風溫差和加（jiā）大送風量

　　送風溫差（chà）和送風（fēng）量的大小取（qǔ）決於冷負（fù）荷（對低溫試驗箱）或熱負荷（對高溫試驗箱）的大小。以低溫箱為例，當低溫箱已處於某一低（dī）溫下的恒溫狀態時，此時的冷負荷應與送人工作室風的製冷量相等，即

　　Q=V/3600·ρ·γ·△t（w）

　　∴V=3600Q/·ρ·γ·△t（m3/h）

　　式中V送風量（m3/h）

　　ρ幹空氣的密度（kg/m3）

　　γ空氣的定壓比熱（J/kg·℃）

　　△t送（sòng）風溫差，等於出風（fēng）口溫度減工作室溫度（℃）

　　Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

　　式中（zhōng）Q1箱體圍護結構傳熱（rè）產生的冷負荷（w）

　　Q2觀察窗、穿線孔等局部傳熱的冷負荷（w）

　　Q3風機轉動由機械能（néng）轉為熱能的冷負荷（w）

　　Q4照明燈（dēng）發熱（rè）而產生的冷負荷（w）

　　Q5發熱試品，由於工作時發熱而產（chǎn）生的（de）冷負荷（w）

　　Q6其它冷負荷（w）

　　Q總的冷負荷（w）

　　在一定的恒溫狀態下，ρ、γ為常數（shù），送風（fēng）量與送風溫差成反比，為了（le）提高（gāo）箱內溫度均勻性和減小溫（wēn）度波動，就需減小（xiǎo）At，從（cóng）而增（zēng）加送風量v。但是，△t過小則v會太（tài）大，從而增加運行費。或使箱內的風速過高，不符合試驗（yàn）方法標（biāo）準的要求。一般送風溫（wēn）差可取△t=1～3℃為宜。

　　對於高（gāo）溫試驗箱（xiāng），道理是一樣的（de）。公式（1）仍適用（yòng），隻是冷負（fù）荷改為熱負荷，而熱負荷所包含的內容有（yǒu）所（suǒ）變化（huà）而已。

　　2、提高試（shì）驗箱結構設計的合（hé）理性、*性。盡（jìn）量作到結構對（duì）稱，如（rú）左右、上、下風道；如用（yòng）兩台（tái）風機，應（yīng）采用一台左旋一台右旋，使出風均勻。如有必要，可在出風（fēng）口（kǒu）安裝調風板，調節風向，使箱內溫度均勻；注意箱體的密封性，防止局部漏氣，選擇優良性能的保溫隔熱材料，足夠的保溫層厚度以減少熱（rè）損失；箱體內膽與外殼之間的（de）連接件應有（yǒu）熱隔離措施以減少局部漏熱。從公式（1）可（kě）以看到減小冷負荷（或（huò）熱負荷）Q就可以減小送風量，或減小送風溫差。

　　3、在試驗方（fāng）法（fǎ）標準允許條件下提高風速，以增（zēng）強空氣在箱內的流（liú）動，消除死區，從而使箱內的溫度較為均勻。對某些要求（qiú）風量大而風速小的試（shì）驗箱，如冰（bīng）箱試驗室，可采用箱頂孔板送風，從而達到風速小，風量大室內溫度均勻的目的。

　　4、在使用試驗箱時要特別注意試品的體積、重量，以及在試（shì）驗箱工作空間的擺（bǎi）放位置，有關標準規定試品總體積小於工作室的1／5，以留出足夠的通風空間，試品的總重量為50～80kg／m3，在各（gè）迎風麵上試（shì）品的麵積小於諒迎（yíng）風截（jié）麵積的1／3，以利於風的流動。這些（xiē）規定對（duì）於箱內（nèi）溫度均勻，溫度（dù）偏（piān）差（chà）不超過標準要求起到很好的作（zuò）用。

　　5、提高試驗箱的控製精度，減小溫度波動度，從而可減小溫度偏差。對於高溫試驗箱，對加（jiā）熱功率進行P1D連續（xù）調節可以減小溫度波動。對於低溫試（shì）驗（yàn）箱（xiāng），為了減小溫度波動，通常采用熱平衡方法控溫，即達到（dào）設定溫度後，製冷機仍常開，而用受控的（de）加熱功率來平（píng）衡多餘的製冷（lěng）量。為了避免過大的冷熱衝擊，浪費太多能源，常采（cǎi）用調節製冷量的（de）措施，減小（xiǎo）恒溫時的製冷（lěng）量，從而所需平衡的加熱量就會減少，這樣就節省了能量，又提高了控製精度。

　　溫度（dù）傳（chuán）感器的位置對控製精度有較大影響。為了使其感溫反應靈敏，一般將傳感（gǎn）器置於出（chū）風口附近，從而可提高控製精度，減小溫度波動（dòng）度，zui終減小溫（wēn）度偏差。

　　6、調整溫（wēn）度場中值，可以減小（xiǎo）溫度偏差：溫度上偏差和溫度下偏差常常（cháng）是不相等的，如果此時溫度上偏差或下偏差超過（guò）允許偏差，但上、下偏差之差的二分（fèn）之一仍小於允許偏差時，則可對設備的溫度場進行適當調整，從而使調整後的溫度偏差小於允許偏差。

　　CB／T5170.2—1996《電工電於產品環境試驗設備（bèi）基（jī）本參數（shù）檢定（dìng）方法、溫度試驗設備》8.2.1.1中有“在檢定（dìng）過程中，如（rú）果發現設備工作空間溫度上偏（piān）差或下偏差（chà）超出允許偏差值時，應檢查溫度場中值是否（fǒu）偏離標稱值，若偏離標稱值應對設備溫（wēn）度場進行（háng）調整”，調整值按（àn）下式：

　　△Ta=Tm-TN（2）

　　Tm=（Tmax+Tmin）/2（3）

　　式中△Ta溫度場調整值，℃；

　　Tm溫度場中值，℃；

　　TN標稱溫度值，℃；

　　Tmax各測試點（diǎn）在30min（或（huò）24h）內的實測zui高溫度值，℃；

　　Tmin各測試點（diǎn）在30min（或24h）內的實（shí）測zui低溫度值，℃。

　　但以上調整，必須在上（shàng）、下偏差之差的二分之一小於允許偏差，即

　　（△Tmax△Tmin）/2<1△T1（4）

　　由△Tmax=△Tmax-Tn，△Tmin=△Tmin-Tn代人上式

　　得（dé）：（Tmax-TN）-（Tmin-TN）/2=（Tmax-Tmin）/2<1△T1（5）

　　式（shì）中（zhōng）1△T1允許偏差；℃；

　　△Tmax溫度上偏差，℃；

　　△Tmin溫度下偏差；℃。

zui後得出必須zui高溫度與zui低溫度之差的一半小於（yú）允許（xǔ）偏差，調整溫場才有意義，調整後的偏差才會小於允許偏差（chà）。