溫度試驗設備的特點及使用時的注意事項


(2019-09-09)

溫度試驗設備一般由工作室、調節設備、輔助設備、控制系統組成。其中調節系統包括加熱器、蒸發器和送風裝置等,輔助設備主要室制冷機組,控制系統包括溫度控制器、程序設定器、安全報警裝置等。

加熱器多用電阻絲或電熱管的電加熱方式實現;除了對無散熱試樣高溫試驗的干燥箱可以采用自然加熱以外,一般都要都配有送風裝置進行強迫空氣循環,送風方式多用上側送下側回或全面孔板頂送下側回的方式,對于整個試驗設備的均勻性能很重要。

制冷方式使用較多為機械制冷,冷凍機有半封閉或全封閉形式,冷卻回路也有水冷形式或空冷形式,冷媒現已多采用環保型冷媒,節流方式采用毛細管或者電子膨脹閥方式,可以提高精度和回路的壽命,并且能長期連續工作。

控制系統現在一般采用PID方式,使加熱功率隨設備實際溫度與設定溫度偏差自動進行調節、控制,實現無級調節,溫度波動度??;顯示部分也由以前數顯方式提升到液晶觸摸屏方式,例如ESPEC集團的P計裝就是采用6.54英寸TFT彩色液晶顯示畫面,清晰美觀,更便于操作。

另外,設備的保溫層采用玻璃棉或者聚氨酯發泡層,導熱系數小,耐溫性好。溫度檢測采用熱電偶、鉑電阻和熱敏電阻方式等,精度高。

進行溫度試驗時需要考慮詳盡周全,所以考慮選擇相應合適的試驗設備也是至關重要的。

1. 必須要求測試范圍要滿足產品失效可能性試驗范圍,即無論是高溫箱還是低溫箱或者冷熱沖擊箱都應能夠滿足試驗要求所規定的極值溫度條件。

2. 必須以保證試驗樣品的體積不應大于試驗設備工作容積的1/5的原則來選擇試驗設備。

3. 為保證試驗區內溫度的均勻性,根據樣品的散熱性來選擇是否采用強迫空氣循環或無強迫空氣循環方式。例如上海ESPEC生產的LG型干燥箱采用熱風自然對流方式,特別適宜粉狀物干燥,而LC型干燥箱就采用熱風強制循環方式。設備溫度分布的差異對試驗結果影響會更大,當采用較大的樣品時,或者在同一時間測試的樣品數量較大時,試驗的結果將隨著位置的不同而存在很大差別,因此應該選擇溫度均勻性盡可能好的設備。例如上海ESPEC生產的Z系列調溫箱,均勻性達到2.0℃。

4. 樣品溫度有采用上風和采用下風傳感器溫度測量兩種方式。設備的溫度控制傳感器位置及控制方法是可以選擇的,要根據試驗要求選擇合適的設備。

5. 防止試驗區產生熱輻射或者熱傳導所引起的樣品吸熱或放熱,要求設備的加熱或冷卻系統裝置對樣品無影響。

6. 便于記錄、顯示,進行循環試驗時要求安裝自動計數器、指示燈、記錄設備以及自動關閉等儀表裝置。

7. 便于樣品放置可以要求用于放置或懸掛的樣品架,且樣品架不會因高低溫變化改變其機械性能。

8. 應具有將測試電源引入設備工作室內的引線孔。

9. 無論對于樣品的損壞性和試驗人員安全都要有保護防范措施。例如設有觀察窗及照明,設有電源斷相、缺水、超溫保護、操作人員保護等報警裝置。

10. 是否需要遠程遙控監測功能。

使用溫度試驗設備時的注意事項:

1. 進行大塊樣品試驗時上升氣流和下降氣流會出現溫濕度偏差,因此應該仔細考慮放置樣品位置。盡量放置在試驗設備工作空間的中心位置上,樣品之間不得互相接觸和重疊,應留有一定的間隔以使空氣流通;而且還應該保證進行試驗時樣品易于移動,測試時容易替換樣品。

2. 檢查試驗區內有無油氣等易揮發性物質,檢查有無氣味的物質,這類物質試驗后果必須預先進行確認。

3. 注意確認試驗區內試驗樣品的溫度狀況。

4. 為保持溫度區內溫度一致,需要盡可能保證試驗環境溫度及設備動力電源波動最小,確保試驗樣品不產生熱輻射并不吸收熱量從而保證試驗區溫度平穩。

5. 在溫度試驗設備結束測試以后,迅速取走試驗樣品會對樣品產生不必要的應力,并可能得到意想不到的結果。因此,必須在試驗樣品冷卻到環境溫度后才能取出樣品。

6. 試驗樣品的安裝和支撐架的熱導率應低,以保證試驗樣品與安裝和支撐架間處于一種絕熱狀態。

不同產品的試驗內容是由試驗要求者、設計者以及試驗人員共同決定的。從提供試驗相符合的試驗設備的角度出發,建立一個試驗設備的技術規格框架,試驗設備供應商可以根據這個框架來提供設備的具體規格。每一種可模擬試驗環境的試驗設備一般都有測量系統,因此使用現成的設備和購買新設備都是非常容易的。簡單的試驗設備也可以自己動手制造,但是要考慮成本、試驗結果的可靠性、精確控制程度以及連續運轉的安全因素等。