摘要：針對冷熱沖擊試驗箱溫度參數(shù)的重要性，著重討論了該設(shè)備在溫度參數(shù)方面的校準方法及技術(shù)指標，為以后檢測冷熱沖擊試驗箱溫度參數(shù)提供了科學(xué)的方法及合理的參考數(shù)據(jù)。
    隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，金屬、塑料、橡膠、電子等材料行業(yè)越來越景氣，用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，生產(chǎn)企業(yè)多采用冷熱沖擊試驗設(shè)備對其產(chǎn)品進行檢驗，因此該類設(shè)備的性能直接影響到終的產(chǎn)品質(zhì)量，而溫度參數(shù)是該類設(shè)備重要的性能指標之一。
     冷熱沖擊試驗箱是材料行業(yè)必備的測試設(shè)備，主要由位于上部的高溫試驗箱、位于下部的低溫試驗箱、位于后部的制冷機組柜和位于左側(cè)后板上的電器控制柜(系統(tǒng))組成。

    1、檢測環(huán)境條件

    環(huán)境溫度： 15~35℃、相對濕度：不大于85%。
    無影響冷熱沖擊試驗箱正常校準的外磁場、周圍無強烈振動、無強烈氣流直接吹到箱體上、無高濃度粉塵及腐蝕性物質(zhì)。
    如果校準用儀器設(shè)備規(guī)定了正常使用的環(huán)境條件，應(yīng)符合其規(guī)定。

    測量標準器及其他設(shè)備見表1。也可使用擴展不確定度(k=2)滿足技術(shù)要求的其他測量系統(tǒng)。當測量溫度變化速率時，溫度測量系統(tǒng)的響應(yīng)時間小于5s。

    2、校準項目

    冷熱沖擊試驗箱主要校驗項目有：外觀檢查、溫度偏差、溫度均勻度、溫度波動度和溫度變化速率。

    3、校準方法

    溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動度可以同時進行校準。
    3.1 高、低溫度點的選擇
    根據(jù)客戶要求選擇能保持試驗要求的實際常用高、低溫度點。
    3.2 溫度變化速率的選擇
    根據(jù)客戶或工藝要求選擇能滿足試驗要求的從低溫到高溫或從高溫到低溫的變化速率。
    3.3 溫度測量點數(shù)量和位置的選擇

    根據(jù)冷熱沖擊試驗箱容積的大小，將工作空間分為上、中、下三個平面，中層通過工作空間幾何點。將-定 數(shù)量的溫度傳感器放置在試驗箱三個平面規(guī)定的位置上，傳感器不應(yīng)受到冷熱源的直接輻射，測量點分布如圖1和圖2所示。

    如圖1和圖2所示，測量點分布位于上、中、下層；溫度測量點用英文字母0、A、B、C、D、E、F、G、H、1、1、K、L、M、N表示；測量點O為冷熱沖擊試驗箱工作空間幾何點，其他各測量點的位置與設(shè)備內(nèi)壁的距離為試驗箱各邊長的1/10遇到風(fēng)道時，指與送風(fēng)口和回風(fēng)口的距離)，但距離不大于500 mm，小距離不小于50 mm，如果試驗箱帶有樣品架時，下層測量點可布置在樣品架上方10mm處；當試驗箱容積小于0.05 m'或大于50m'時，可適當減少或增加測量點。
    溫度變化速率的測量點位置規(guī)定為試驗設(shè)備試驗箱工作空間幾何點。
    3.4 校準步驟
    校準通常在空載狀態(tài)下進行，校準前將溫度傳感器測量端固定在圖1或圖2的各個測溫點位置上。做好標記。然后將溫度傳感器另一端引出試驗箱，依標記序號通過轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與測量儀器連接。關(guān)閉箱門，通電運行，將試驗設(shè)備的溫度控制器調(diào)節(jié)到所要求的標稱溫度上。使試驗設(shè)備降溫或升溫，設(shè)備進人控溫狀態(tài)穩(wěn)定30min后穩(wěn)定時間長不超過2 h )，開始記錄各測溫點的溫度和設(shè)備指示溫度，每隔1 min記錄1次，記錄不少于8次。然后調(diào)節(jié)設(shè)備到另一個要求的溫度，記錄點的溫度從溫度范圍10%.上升（下降）到90%（10%）所需的時間。若想測得每5min溫度平均變化速率，則按要求的變化速率使試驗設(shè)備升溫或降溫至另一要求溫度，在升降溫過程中，每1 min測量1次點的溫度。

    4 、數(shù)據(jù)處理

    4.1  溫度偏差

    經(jīng)校準取測溫儀器在各個測溫點上測得的、實際溫度和標稱溫度，按式(1 )和式2)計算，求溫度偏差。

    式中：tpn為測溫儀器測得各個測溫點的實際溫度（實際溫度=測溫儀器讀數(shù)平均值+修正值），℃；m為測量次數(shù)； tij為第j個測溫點的瞬時溫度值，℃；txj，為溫度校準裝置第j個測溫點的修正值，℃； △tmax為溫度上偏差，℃；△tmin 為溫度下偏差，℃；tpmax為式(1)求得的各測溫點實際溫度的值，℃； tpmin為式(1 )求得的各測溫點實際溫度的小值，℃； tb， 為標稱溫度，℃。

    4.2  溫度均勻度

    經(jīng)校準取測溫儀器在規(guī)定的各個測溫點上測得的、實際溫度，按式(4)和式(5 )計算，求得溫度均勻度。

    式中：△tu 為溫度均勻度，℃； δ為溫度波動度，℃；th為空間幾何點上測得的溫度值，℃；t1為空間幾何點上測得的小溫度值，℃。
    4.3  溫度波動度

    經(jīng)校準取測溫儀器在試驗箱空間幾何點上測得溫度的、小值，按式(5) 計算，求溫度波動度。

    4.4  溫度變化速率

    測得點的溫度從溫度范圍10%上升(下降)到90%(10%)所需的時間，按式(6)計算，求溫度變化速率。

    式中： Vt為溫度變化速率， ℃ /min； T2為規(guī)定溫度，℃ ； T1為規(guī)定溫度，℃ ； t為溫度自規(guī)定溫度范圍10%.上升(下降) 到90% (10% )的時間，min。 .
    4.5 每5 min溫度平均變化速率

    按式(7)計算，求每5 min溫度平均變化速率。

    式中：Vt為每5min溫度平均變化速率，°C/min；△T為每5min的溫度變化值，℃。

    5、結(jié)束語

    冷熱沖擊試驗箱廣泛應(yīng)用于確定元器件、設(shè)備及其他產(chǎn)品在環(huán)境溫度變化下的耐受能力和正常功能，該設(shè)備溫度參數(shù)的校準十分重要。選擇適合的標準儀器，改進配套設(shè)備，完善試驗方法、試驗步驟，正確評價其技術(shù)性能，使其校準有章可循，確保我國量值溯源統(tǒng)一、準確、可靠，確保不是因為校準不當而帶來的影響，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。