冷知識 | 高低溫箱為何不能放滿樣品測試?

高低溫試驗箱適用于工業(yè)產(chǎn)品高低溫可靠性試驗。在高溫、低溫循環(huán)變化的情況下，檢驗電子電工、汽車摩托車、航空航天、船舶、科研單位等相關(guān)產(chǎn)品的零部件和材料的各項性能指標。

大家在咨詢實驗項目時，相信經(jīng)常會被問到[請問您的測試樣品有多大]，其實這個問題的目的，就是為了清楚了解試驗箱型號能不能滿足被測試樣品的擺放需求。

根據(jù)相關(guān)標準，高低溫試驗箱的箱內(nèi)容積至少應(yīng)是被測試產(chǎn)品外廓體積的3～5倍，高低溫試驗箱做實驗不可以裝滿樣品的原因主要有以下三個：

01 氣流與樣品間熱交換影響

被測樣品放入箱體后，通道會變?nèi)?，從而?dǎo)致氣流速度增加，加速氣流與被測產(chǎn)品之間的熱交換。這與環(huán)境條件的再現(xiàn)不一致，因為相關(guān)標準規(guī)定試驗箱內(nèi)試驗樣品周圍的空氣流速不應(yīng)超過1.7m/s，以防止試驗樣品和周圍氣氛不符合實際的熱傳導(dǎo)。在空載時試驗箱內(nèi)平均風速為0.6-0.8m/s，不超過大概1m/s。

如果滿足上述要求規(guī)定的空間和面積比，流場風速可能會增加50%-100%左右，平均極限風速不超過1.7m/s，滿足標準規(guī)定的要求。如果在試驗中不受限制地增加被測樣品的體積或迎風截面積，實際試驗時氣流風速會增加到超過試驗標準規(guī)定的極限風速，其試驗結(jié)果的有效性將受到懷疑。

02 樣品周圍環(huán)境參數(shù)均勻性影響

工作室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的精度指標是在空載狀態(tài)下檢測的結(jié)果。一旦放入被測產(chǎn)品，會影響試驗箱工作室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的均勻性。被測產(chǎn)品占用的空間越大，影響就越嚴重。

實驗數(shù)據(jù)顯示，流場迎風面與背風面的溫差可達3℃~8℃，嚴重時可達10℃以上。因此，必須盡可能滿足標準中規(guī)定的要求，以確保被測產(chǎn)品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性。

03 箱壁/附近與流場中心溫差影響

根據(jù)導(dǎo)熱原理，箱壁附近的氣流溫度一般與流場中心溫度相差2℃~3℃，在高低溫上下，也可達5℃。箱壁溫度與箱壁附近流場溫度又相差2-3℃，取決于箱壁的結(jié)構(gòu)和材料，試驗溫度與外界大氣環(huán)境的差異越大，上述溫差也越大，因此，與箱壁100-150mm之間的空間是不可利用的。

首先，測試產(chǎn)品（零件、部件、部件或整機）應(yīng)擺放在高低溫試驗箱內(nèi)的中間處，不可遮蓋上面的風道，也不能直接放在箱體表面，要根據(jù)樣品的大小、形狀、體重及數(shù)量，來調(diào)節(jié)樣品之間的擺放距離。

為確保產(chǎn)品周圍的氣氛符合測試規(guī)范中的環(huán)境測試條件，產(chǎn)品的體積(W×D×H)不要超過試驗箱內(nèi)有效工作空間（20%~35%），建議在測試中發(fā)熱產(chǎn)品不超過10%。所測產(chǎn)品的迎風截面積不應(yīng)大于截面上試驗箱總面積（35%~50%），同時，所測試產(chǎn)品至少要離箱壁左右兩邊有100~150mm距離。

如需外接電源則要將線統(tǒng)一接到測試孔的旁邊，切記不能讓線纏繞在設(shè)備內(nèi)，尤其注意不能有破損或其他危險的因素存在。

所以，大家在測試過程中，滿足標準要求的情況下，可以根據(jù)上面的內(nèi)容來對高低溫試驗箱試驗樣品進行正確擺放，預(yù)留主要樣品的測試空間，這樣才能獲取更準確的測試數(shù)據(jù)，有利于產(chǎn)品的研發(fā)和改善。

如果需要做的樣品數(shù)量多，而測試設(shè)備又不夠的情況下，只能分批次進行測試，這樣才可以得到更加準確的測試數(shù)據(jù)。

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