高低溫箱在檢測過程中的溫度過沖問題的調整與解決

徐寶良（天津市河東區計量檢定所天津300170）

黃少林（中國電子科技集團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整與解決

徐寶良（天津市河東區計量檢定所天津300170）

黃少林（中國電子科技集團公司第十八研究所天津300381）

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

高低溫箱檢測溫度過沖

現在在電子行業以及一些對產品精度要求較高的行業，已經廣泛應用高低溫溫度試驗箱。但隨著工藝和技術的提高，對試驗設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，例如現在的恒溫恒濕箱要求在低溫、低濕的狀態下進行試驗；沖擊試驗箱要求每分鐘30℃以上的溫度變化等等。這就給試驗帶來了一定的難度，也對試驗設備的能力提出了更高的要求。本文主要論述關于高低溫試驗箱在檢測過程中出現的溫度過沖的問題。

高低溫試驗箱是現在最普遍的一種溫度試驗設備，在GB/T 5170.2及GB/T 5170.5中對高低溫設備的溫度范圍、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。如今高低溫設備尤其是國產的一些高低溫設備都可以完全達到國標的要求，但是在升溫的過程中有很多的設備存在溫度過沖的問題，雖然這是允許的，然而在試驗過程中如果出現這樣的情況，對于接受試驗的樣品來說無疑是增加了考驗，所以應對這一類試驗箱稍作調整，減少損失的產生。

此外，目前很多試驗設備使用單位在和生產廠家簽訂協議時，首要制定的是設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。在實際使用過程中操作人員對于超溫警告的設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出來了。溫度過沖還出現在對設備的使用不是很清楚的用戶中，例如現在很多國產箱體的加熱都采用兩組加熱器，這是生產廠家為了合理分配加熱功率提供的，很多單位在使用試驗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的上限左右，如果箱體的控制系統的精度較低會出現間斷性的過沖問題，致使箱體無法穩定在設定值上。這種情況基本是由于使用者對設備不了解造成的溫度的過沖，比較好解決，只要將溫度試驗箱的設定調整一下就可以了。但是需要注意的是調整的過程中最好將箱體的溫度調離試驗溫度點，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到試驗所需要的要求。

造成溫度過沖的原因還有儀表精度的問題。一般的試驗設備生產廠家所用的表的精度偏低，而且反應的速度相對較慢，這就造成了箱體內部的溫度已經很高了，但是儀表還沒有反應。加之很多純高溫設備是不配備壓縮機和冷卻水等低溫設備的，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。有的設備由于這樣的原因溫度過沖可以達到10℃以上，如果試驗品做的是極限溫度的話，無疑這樣的試驗將產生大量的浪費。另外儀表的精度偏低還容易造成其他一些問題，例如現在國產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℃，加上測頭反應速度給溫度帶來的影響，實際箱體內部的精度就已經接近±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的國標要求。因此，筆者認為實驗儀器的儀表精度應該在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設備的儀表控制精度調整至最高，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驗設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的方向。通過試驗證明將測頭布放在出風口的位置是較好的一種方法（無風設備以箱體內部容積的幾何中心點為最好），但是如果測頭的反應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，因為測頭在出風口的位置，在升溫過程中溫度相對于箱體內其他位置的溫度要高一些，所以在測頭的感應溫度沒有達到設定的時候，箱體的加熱部分將滿功率加熱，達到溫度后加熱部分停止滿功率加熱而變為斷續加熱，在攪拌風的攪拌下逐步將試驗箱內的各點溫度拉平。但是如果測頭的反應速度慢，則會造成加熱管在到達溫度后繼續加熱一段時間，這就造成了溫度的過沖，且這樣的過沖一般比較嚴重。這在檢測過程中是最常遇到的一種情況，但現在還沒有什么好的方法來解決，因為儀表以及測頭是在出廠的時候調整好的，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行調整的，故而出現這樣的問題應請生產廠的技術人員進行維修。

箱體的低溫部分一般不會出現溫度的過沖問題，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工作，故溫度過沖的情況較少。

對于試驗設備的溫度過沖雖然在一般的試驗條件下沒有特殊的規定，但是建議在一些試驗品極限的試驗條件下考慮這個問題，以免造成損失。■

2011-01-04