高低溫箱在檢測過程中的溫度過沖問題的調(diào)整與解決

徐寶良（天津市河?xùn)|區(qū)計量檢定所天津300170）

黃少林（中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所天津300381）

高低溫箱在檢測過程中的溫度過沖問題的調(diào)整與解決

徐寶良（天津市河?xùn)|區(qū)計量檢定所天津300170）

黃少林（中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所天津300381）

產(chǎn)品精度的高要求使高低溫溫度試驗(yàn)箱廣泛應(yīng)用，同時人們對這一設(shè)備的能力要求也在日益提高。論述關(guān)于高低溫試驗(yàn)箱在檢測過程中出現(xiàn)的溫度過沖的問題，討論其出現(xiàn)的原因，提出解決方法，以在生產(chǎn)中減少損失。

高低溫箱檢測溫度過沖

現(xiàn)在在電子行業(yè)以及一些對產(chǎn)品精度要求較高的行業(yè)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用高低溫溫度試驗(yàn)箱。但隨著工藝和技術(shù)的提高，對試驗(yàn)設(shè)備的能力要求在日益提高。在檢測過程中會遇到很多不一樣的檢測要求和檢測指標(biāo)，例如現(xiàn)在的恒溫恒濕箱要求在低溫、低濕的狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)；沖擊試驗(yàn)箱要求每分鐘30℃以上的溫度變化等等。這就給試驗(yàn)帶來了一定的難度，也對試驗(yàn)設(shè)備的能力提出了更高的要求。本文主要論述關(guān)于高低溫試驗(yàn)箱在檢測過程中出現(xiàn)的溫度過沖的問題。

高低溫試驗(yàn)箱是現(xiàn)在最普遍的一種溫度試驗(yàn)設(shè)備，在GB/T 5170.2及GB/T 5170.5中對高低溫設(shè)備的溫度范圍、溫度波動、溫度均勻度以及在檢測過程中的布點(diǎn)放置位置、等待時間等都做了較為詳盡的要求與介紹。如今高低溫設(shè)備尤其是國產(chǎn)的一些高低溫設(shè)備都可以完全達(dá)到國標(biāo)的要求，但是在升溫的過程中有很多的設(shè)備存在溫度過沖的問題，雖然這是允許的，然而在試驗(yàn)過程中如果出現(xiàn)這樣的情況，對于接受試驗(yàn)的樣品來說無疑是增加了考驗(yàn)，所以應(yīng)對這一類試驗(yàn)箱稍作調(diào)整，減少損失的產(chǎn)生。

此外，目前很多試驗(yàn)設(shè)備使用單位在和生產(chǎn)廠家簽訂協(xié)議時，首要制定的是設(shè)備的能力以及控制的精度等，幾乎所有的廠家對溫度的過沖沒有任何的介紹和處理，只有一個溫度超高提示而已。在實(shí)際使用過程中操作人員對于超溫警告的設(shè)置一般都在箱體的最高溫度以上，所以在檢測的過程中箱體的溫度過沖問題就體現(xiàn)出來了。溫度過沖還出現(xiàn)在對設(shè)備的使用不是很清楚的用戶中，例如現(xiàn)在很多國產(chǎn)箱體的加熱都采用兩組加熱器，這是生產(chǎn)廠家為了合理分配加熱功率提供的，很多單位在使用試驗(yàn)箱的過程中直接將兩組加熱全部打開，這樣就使得溫度總是在指標(biāo)的上限左右，如果箱體的控制系統(tǒng)的精度較低會出現(xiàn)間斷性的過沖問題，致使箱體無法穩(wěn)定在設(shè)定值上。這種情況基本是由于使用者對設(shè)備不了解造成的溫度的過沖，比較好解決，只要將溫度試驗(yàn)箱的設(shè)定調(diào)整一下就可以了。但是需要注意的是調(diào)整的過程中最好將箱體的溫度調(diào)離試驗(yàn)溫度點(diǎn)，然后重新讓箱體工作，這樣的效果比較好，同時也注意箱體本身的能力是否可以達(dá)到試驗(yàn)所需要的要求。

造成溫度過沖的原因還有儀表精度的問題。一般的試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家所用的表的精度偏低，而且反應(yīng)的速度相對較慢，這就造成了箱體內(nèi)部的溫度已經(jīng)很高了，但是儀表還沒有反應(yīng)。加之很多純高溫設(shè)備是不配備壓縮機(jī)和冷卻水等低溫設(shè)備的，所以在溫度過沖之后只有靠自然冷卻，這就造成了溫度過沖。有的設(shè)備由于這樣的原因溫度過沖可以達(dá)到10℃以上，如果試驗(yàn)品做的是極限溫度的話，無疑這樣的試驗(yàn)將產(chǎn)生大量的浪費(fèi)。另外儀表的精度偏低還容易造成其他一些問題，例如現(xiàn)在國產(chǎn)箱體用的都是精度在0.5～1℃的控制表，就以0.5℃的控制表為例，表本身的精度是±0.5℃，加上測頭反應(yīng)速度給溫度帶來的影響，實(shí)際箱體內(nèi)部的精度就已經(jīng)接近±1℃了，斷電后加熱管的余熱給溫度的影響使溫度的波動度會超出了±1的國標(biāo)要求。因此，筆者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)儀器的儀表精度應(yīng)該在0.2℃左右為最好。如果沒有這樣的條件，使用單位最好自己參照儀表說明將試驗(yàn)設(shè)備的儀表控制精度調(diào)整至最高，雖然這樣不能解決根本問題，但是可以將過沖的范圍以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的波動度縮小一定的比例。

造成溫度過沖的原因還有測頭的布放位置以及攪拌風(fēng)的方向。通過試驗(yàn)證明將測頭布放在出風(fēng)口的位置是較好的一種方法（無風(fēng)設(shè)備以箱體內(nèi)部容積的幾何中心點(diǎn)為最好），但是如果測頭的反應(yīng)速度以及儀表的精度不夠的話也會造成溫度的過沖。這是由于控制原理造成的，因?yàn)闇y頭在出風(fēng)口的位置，在升溫過程中溫度相對于箱體內(nèi)其他位置的溫度要高一些，所以在測頭的感應(yīng)溫度沒有達(dá)到設(shè)定的時候，箱體的加熱部分將滿功率加熱，達(dá)到溫度后加熱部分停止?jié)M功率加熱而變?yōu)閿嗬m(xù)加熱，在攪拌風(fēng)的攪拌下逐步將試驗(yàn)箱內(nèi)的各點(diǎn)溫度拉平。但是如果測頭的反應(yīng)速度慢，則會造成加熱管在到達(dá)溫度后繼續(xù)加熱一段時間，這就造成了溫度的過沖，且這樣的過沖一般比較嚴(yán)重。這在檢測過程中是最常遇到的一種情況，但現(xiàn)在還沒有什么好的方法來解決，因?yàn)閮x表以及測頭是在出廠的時候調(diào)整好的，一般的使用單位是沒有辦法在使用過程中對這樣的問題進(jìn)行調(diào)整的，故而出現(xiàn)這樣的問題應(yīng)請生產(chǎn)廠的技術(shù)人員進(jìn)行維修。

箱體的低溫部分一般不會出現(xiàn)溫度的過沖問題，但是對于冷熱對抗形式的箱體如果在上述幾方面做的不是很好的時候容易造成低溫穩(wěn)定困難，溫度的波動度較大等問題。在一般的箱體上由于低溫段只有壓縮機(jī)工作，故溫度過沖的情況較少。

對于試驗(yàn)設(shè)備的溫度過沖雖然在一般的試驗(yàn)條件下沒有特殊的規(guī)定，但是建議在一些試驗(yàn)品極限的試驗(yàn)條件下考慮這個問題，以免造成損失。■

2011-01-04