節能線(xiàn)性溫變試驗箱溫度變化速率解說(shuō)

節能快速溫變試驗箱、線(xiàn)性溫變試驗箱溫度變化速率

一般定義試驗箱在規定的溫度范圍內，工作空間指示點(diǎn)的溫度連續上升或連續下降時(shí)，總的溫度變化值與完成該過(guò)程所需時(shí)間的比值為全程平均溫度變化速率，單位為℃/min。這個(gè)定義是對應某個(gè)溫度范圍內溫度的平均變化速率。如果定義為單位時(shí)間內溫度的變化量（即*=dT/at），則給出的是溫度—時(shí)間變化曲線(xiàn)上某點(diǎn)的斜率，稱(chēng)為瞬態(tài)溫度變化速率，單位也是℃/min。

節能快速溫變試驗箱、線(xiàn)性溫變試驗箱不同試驗標準對溫（濕）度試驗箱溫度變化速率的要求大相徑庭。設備環(huán)境試驗方法GJB150系列標準中涉及與穩態(tài)溫度相關(guān)的試驗方法，如高溫試驗、低溫試驗、濕熱試驗、霉菌試驗等多數要求溫度變化速率不應超過(guò)3℃/min，通常取1℃/min~2℃/min。在電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規程GB/T 2423類(lèi)似的試驗中，多數規定變化速率不大于1℃/min。這是因為在穩態(tài)性環(huán)境試驗中（除溫度變化試驗外）產(chǎn)品主要是在穩態(tài)極限環(huán)境條件下進(jìn)行考核，要求溫度能浸透產(chǎn)品內部。變溫（升溫和降溫）的過(guò)程只涉及試驗進(jìn)程的快慢，不要求對產(chǎn)品進(jìn)行溫差應力場(chǎng)的考核，故通常取較低的變溫速率，既不至于對被試驗產(chǎn)品產(chǎn)生過(guò)高的溫度應力場(chǎng)的強烈激勵，也可以降低試驗設備的投資成本。

可靠性試驗中要求施加的環(huán)境應力是隨機振動(dòng)+濕度+溫度循環(huán)的綜合環(huán)境應力試驗，每一個(gè)溫度循環(huán)剖面的要求是在較短時(shí)間內模擬從冷狀態(tài)下的不工作（最冷）轉到在冷氣候條件下工作至熱狀態(tài)。從熱狀態(tài)下的不工作（最熱），轉到在熱氣候條件下工作至冷狀態(tài)，并重復進(jìn)行這種熱冷狀態(tài)循環(huán)，由于可靠性試驗模擬環(huán)境的基本原則是盡可能真實(shí)地再現產(chǎn)品的工作任務(wù)環(huán)境，故要求試驗過(guò)程中有較高的變溫速率。如航空產(chǎn)品要求變溫速率5℃/min~30℃/min，一般地面用產(chǎn)品的變溫速率為5℃/min~10℃/min。

環(huán)境應力篩選是一種工藝過(guò)程，選取高變溫速率的溫度循環(huán)加隨機振動(dòng)可以加速激發(fā)產(chǎn)品零部件、元器件固有的潛在缺陷發(fā)展成為故障，從而達到將潛在故障提前消滅在生產(chǎn)現場(chǎng)的目的，故環(huán)境應力篩選要求較高的溫度變化速率，通常要求變溫速率為5℃/min，一般取10℃/min～15℃/min。近20年來(lái)隨著(zhù)故障物理學(xué)累積疲勞損傷理論的發(fā)展，以更高的變溫速率30℃/min~80℃/min加六自由度隨機振動(dòng)的高加速應力篩選（HASS）和高加速壽命試驗（HALT）正日益為人們所重視。

試驗箱的變溫速率越高，試驗箱內循環(huán)氣流對溫度快速響應的能力越強，要求試驗箱加熱系統和制冷機組的功率越大，試驗箱的投資成本及維護修理費用也越高。因此恰當地選擇變溫速率是節省成本及運營(yíng)費用的關(guān)鍵之一。

這里所說(shuō)的溫度變化速率是指圍繞產(chǎn)品周?chē)目諝鉁囟鹊淖兓俾?，不可理解為產(chǎn)品自身的溫度變化情況。在環(huán)境與可靠性試驗中，產(chǎn)品表面的溫度狀況由產(chǎn)品對周?chē)諝鉁囟鹊捻憫_定，而產(chǎn)品內部的溫度響應特性及其溫度應力場(chǎng)則取決于產(chǎn)品自身的結構、材料及組成。