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必須對試驗箱內的溫度梯度和溫度的波動度加以限制

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為了更正確地模擬產品在自然界所遭受的實際環境狀況,在環境試驗中必須保證被試產品的周邊能處在同一溫度環境條件下,為此,必須對試驗箱內的溫度梯度和溫度的波動度加以限制。在國軍標GJB150.1-86軍用設備環境試驗方法總則中明確規定“試驗樣品附近測量系統的溫度應在試驗溫度的±2℃以內,其溫度梯度不超過1℃/m或總的最大值為2.2℃(試驗樣品不工作)”。如上面所述,對溫度場的要求包括三個方面:
a) 溫度量值的準確性。
      試驗規范給定的是試驗溫度名義值(標稱溫度值),試驗設備測出的是溫度場中心蹼(或出風口、回風口) 試驗溫度實際值(工作空間指示點溫度),這兩者之間存在一個誤差。
b) 溫度波動度。
     溫度實際值的數據不是一個常值,是一個隨時間的延續上下波動的量,用時間統計平均可以得到一個數學期望值(均值),和一個標準差。

   按試驗規范的要求,上述兩項,即包含數學期望值與名義值的誤差即系統誤差)加上標準差(即隨機誤差)的總和(溫度控制精度)不大于所規定的誤差范圍,GJB150.1-86中規定為±2℃。
按國標GB/T5170.1-1995規定試驗箱的溫度偏差是指試驗箱在穩定狀態下,工作空間各測試點在規定時間內實測最高溫度和最低溫度與標稱溫度的上下偏差。高溫溫度偏差不大于±2℃,低溫溫度偏差不大于±3℃。
c) 溫度場梯度。
    這個指標是控制箱體內溫度場的均勻性。也就是在空間的延拓上保證被試產品周邊的溫度具有一致性。國軍標GJB150中規定溫度梯度為1℃/m的要求通常用于3m3以上的試驗箱,而最大值為2.2℃則多用3m3以下的試驗箱。
從理論上講,溫度梯度對所有的產呂試驗都適用,但是在風速大于1.7m/s的試驗箱內,由于流場內氣流旋窩作用增強,流場的均勻性變壞,很難達到國軍標GJB150要求。另一方面,在追求高變溫速率(如大于10℃/m)的試驗箱內,必需加大氣流的風速(大于2m/s),此時被試產品迎風面和背風面的溫差隨著風速的增大而增加,因此,在有關試驗規范及檢定規程中對追求高變溫速率的溫濕度箱沒有提出嚴格的溫度場均勻性的要求。當然對于環境試驗設備制造商而言,都在努力實現高的變溫速率和好的溫度場均勻性兼而有之的產品,以滿足用戶的要求。如美國環測公司(Envirotronics)生產的溫濕度箱,變溫速率15℃/m時,溫度場的均勻性在±2.2℃之內。


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