PDF《关于气候环境试验箱温度均匀性的相关问题》

三、提高气候环境试验箱(室)温度均匀性减小温度偏差的一些方法

1、减小送风温差和加大送风量 送风温差和送风量的大小取决于冷负荷 (对低温试验箱) 或热负荷 (对高温试验箱) 的大小. 以低温箱为例, 当低温箱已处于某一低温下的恒温状态时, 此时的冷负荷应与送人工作室风 广东宏展科技有限公司 昆山分公司 0512-50360258-804

13776329461 的制冷量相等,即Q=V/3600・ρ・γ・t(w) ∴V=3600Q/・ρ・γ・t(m3/h) 式中 V 送风量(m3/h) ρ干空气的密度(kg/m3) γ空气的定压比热(J/kg・℃) t 送风温差,等于出风口温度减工作室温度(℃) Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 式中 Q1 箱体围护结构传热产生的冷负荷(w) Q2 观察窗、穿线孔等局部传热的冷负荷(w) Q3 风机转动由机械能转为热能的冷负荷(w) Q4 照明灯发热而产生的冷负荷(w) Q5 发热试品,由于工作时发热而产生的冷负荷(w) Q6 其它冷负荷(w) Q 总的冷负荷(w) 在一定的恒温状态下,ρ、γ为常数,送风量与送风温差成反比,为了提高箱内温度均匀性 和减小温度波动,就需减小 At,从而增加送风量 v.但是,t 过小则 v 会太大,从而增加 运行费.或使箱内的风速过高,不符合试验方法标准的要求.一般送风温差可取t=1~3 ℃为宜. 对于高温试验箱,道理是一样的.公式(1)仍适用,只是冷负荷改为热负荷,而热负荷所 包含的内容有所变化而已.

2、提高试验箱结构设计的合理性、完善性.尽量作到结构对称,如左右、上、下风道;

如 用两台风机,应采用一台左旋一台右旋,使出风均匀.如有必要,可在出风口安装调风板, 调节风向,使箱内温度均匀;

注意箱体的密封性,防止局部漏气,选择优良性能的保温隔热 材料, 足够的保温层厚度以减少热损失;

箱体内胆与外壳之间的连接件应有热隔离措施以减 少局部漏热.从公式(1)可以看到减小冷负荷(或热负荷)Q 就可以减小送风量,或减小 送风温差.

3、在试验方法标准允许条件下提高风速,以增强空气在箱内的流动,消除死区,从而使箱 内的温度较为均匀.对某些要求风量大而风速小的试验箱,如冰箱试验室,可采用箱顶孔板 送风,从而达到风速小,风量大室内温度均匀的目的.

4、在使用试验箱时要特别注意试品的体积、重量,以及在试验箱工作空间的摆放位置,有 关标准规定试品总体积小于工作室的 1/5,以留出足够的通风空间,试品的总重量为 50~ 80kg/m3,在各迎风面上试品的面积小于谅迎风截面积的 1/3,以利于风的流动.这些规 定对于箱内温度均匀,温度偏差不超过标准要求起到很好的作用.

5、提高试验箱的控制精度,减小温度波动度,从而可减小温度偏差.对于高温试验箱,对 加热功率进行 P1D 连续调节可以减小温度波动.对于低温试验箱,为了减小温度波动,通 常采用热平衡方法控温,即达到设定温度后,制冷机仍常开,而用受控的加热功率来平衡多 余的制冷量.为了避免过大的冷热冲击,浪费太多能源,常采用调节制冷量的措施,减小恒 温时的制冷量,从而所需平衡的加热量就会减少,这样就节省了能量,又提高了控制精度. 温度传感器的位置对控制精度有较大影响. 为了使其感温反应灵敏, 一般将传感器置于出风 口附近,从而可提高控制精度,减小温度波动度,最终减小温度偏差.

6、调整温度场中值,可以减小温度偏差:温度上偏差和温度下偏差常常是不相等的,如果 此时温度上偏差或下偏差........