高低温箱在检测过程中的温度过冲问题的调整与解决

徐宝良（天津市河东区计量检定所天津300170）

黄少林（中国电子科技集团公司第十八研究所天津300381）

高低温箱在检测过程中的温度过冲问题的调整与解决

徐宝良（天津市河东区计量检定所天津300170）

黄少林（中国电子科技集团公司第十八研究所天津300381）

产品精度的高要求使高低温温度试验箱广泛应用，同时人们对这一设备的能力要求也在日益提高。论述关于高低温试验箱在检测过程中出现的温度过冲的问题，讨论其出现的原因，提出解决方法，以在生产中减少损失。

高低温箱检测温度过冲

现在在电子行业以及一些对产品精度要求较高的行业，已经广泛应用高低温温度试验箱。但随着工艺和技术的提高，对试验设备的能力要求在日益提高。在检测过程中会遇到很多不一样的检测要求和检测指标，例如现在的恒温恒湿箱要求在低温、低湿的状态下进行试验；冲击试验箱要求每分钟30℃以上的温度变化等等。这就给试验带来了一定的难度，也对试验设备的能力提出了更高的要求。本文主要论述关于高低温试验箱在检测过程中出现的温度过冲的问题。

高低温试验箱是现在最普遍的一种温度试验设备，在GB/T 5170.2及GB/T 5170.5中对高低温设备的温度范围、温度波动、温度均匀度以及在检测过程中的布点放置位置、等待时间等都做了较为详尽的要求与介绍。如今高低温设备尤其是国产的一些高低温设备都可以完全达到国标的要求，但是在升温的过程中有很多的设备存在温度过冲的问题，虽然这是允许的，然而在试验过程中如果出现这样的情况，对于接受试验的样品来说无疑是增加了考验，所以应对这一类试验箱稍作调整，减少损失的产生。

此外，目前很多试验设备使用单位在和生产厂家签订协议时，首要制定的是设备的能力以及控制的精度等，几乎所有的厂家对温度的过冲没有任何的介绍和处理，只有一个温度超高提示而已。在实际使用过程中操作人员对于超温警告的设置一般都在箱体的最高温度以上，所以在检测的过程中箱体的温度过冲问题就体现出来了。温度过冲还出现在对设备的使用不是很清楚的用户中，例如现在很多国产箱体的加热都采用两组加热器，这是生产厂家为了合理分配加热功率提供的，很多单位在使用试验箱的过程中直接将两组加热全部打开，这样就使得温度总是在指标的上限左右，如果箱体的控制系统的精度较低会出现间断性的过冲问题，致使箱体无法稳定在设定值上。这种情况基本是由于使用者对设备不了解造成的温度的过冲，比较好解决，只要将温度试验箱的设定调整一下就可以了。但是需要注意的是调整的过程中最好将箱体的温度调离试验温度点，然后重新让箱体工作，这样的效果比较好，同时也注意箱体本身的能力是否可以达到试验所需要的要求。

造成温度过冲的原因还有仪表精度的问题。一般的试验设备生产厂家所用的表的精度偏低，而且反应的速度相对较慢，这就造成了箱体内部的温度已经很高了，但是仪表还没有反应。加之很多纯高温设备是不配备压缩机和冷却水等低温设备的，所以在温度过冲之后只有靠自然冷却，这就造成了温度过冲。有的设备由于这样的原因温度过冲可以达到10℃以上，如果试验品做的是极限温度的话，无疑这样的试验将产生大量的浪费。另外仪表的精度偏低还容易造成其他一些问题，例如现在国产箱体用的都是精度在0.5～1℃的控制表，就以0.5℃的控制表为例，表本身的精度是±0.5℃，加上测头反应速度给温度带来的影响，实际箱体内部的精度就已经接近±1℃了，断电后加热管的余热给温度的影响使温度的波动度会超出了±1的国标要求。因此，笔者认为实验仪器的仪表精度应该在0.2℃左右为最好。如果没有这样的条件，使用单位最好自己参照仪表说明将试验设备的仪表控制精度调整至最高，虽然这样不能解决根本问题，但是可以将过冲的范围以及实验设备的波动度缩小一定的比例。

造成温度过冲的原因还有测头的布放位置以及搅拌风的方向。通过试验证明将测头布放在出风口的位置是较好的一种方法（无风设备以箱体内部容积的几何中心点为最好），但是如果测头的反应速度以及仪表的精度不够的话也会造成温度的过冲。这是由于控制原理造成的，因为测头在出风口的位置，在升温过程中温度相对于箱体内其他位置的温度要高一些，所以在测头的感应温度没有达到设定的时候，箱体的加热部分将满功率加热，达到温度后加热部分停止满功率加热而变为断续加热，在搅拌风的搅拌下逐步将试验箱内的各点温度拉平。但是如果测头的反应速度慢，则会造成加热管在到达温度后继续加热一段时间，这就造成了温度的过冲，且这样的过冲一般比较严重。这在检测过程中是最常遇到的一种情况，但现在还没有什么好的方法来解决，因为仪表以及测头是在出厂的时候调整好的，一般的使用单位是没有办法在使用过程中对这样的问题进行调整的，故而出现这样的问题应请生产厂的技术人员进行维修。

箱体的低温部分一般不会出现温度的过冲问题，但是对于冷热对抗形式的箱体如果在上述几方面做的不是很好的时候容易造成低温稳定困难，温度的波动度较大等问题。在一般的箱体上由于低温段只有压缩机工作，故温度过冲的情况较少。

对于试验设备的温度过冲虽然在一般的试验条件下没有特殊的规定，但是建议在一些试验品极限的试验条件下考虑这个问题，以免造成损失。■

2011-01-04