實(shí)驗(yàn)箱（室）作業(yè)空間的實(shí)驗(yàn)溫度是不是均勻是一個(gè)非常重要的疑問(wèn)，因?yàn)榧偃鐪囟炔痪鶆虺搅舜饝?yīng)差錯(cuò)，則受試樣品的實(shí)驗(yàn)條件達(dá)不到共同，有的樣品或樣品某一有些，實(shí)驗(yàn)溫度偏高，有旋塞閥的偏低，然后發(fā)生過(guò)實(shí)驗(yàn)或欠實(shí)驗(yàn)的疑問(wèn)，使實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)性差，實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)不可靠，終究使實(shí)驗(yàn)歸于失利。本文擬對(duì)氣候環(huán)境實(shí)驗(yàn)箱（室）的溫度均勻性有關(guān)疑問(wèn)提出一些看法。

一、各種規(guī)范表述實(shí)驗(yàn)箱（室）溫度均勻性的目標(biāo)及其核算辦法

1、均勻度：以溫度均勻度目標(biāo)來(lái)表明商品高低溫實(shí)驗(yàn)箱的溫度均勻性，例如有以下一些規(guī)范：

1）英國(guó)規(guī)范BS389-1965《實(shí)驗(yàn)室濕熱箱技能條件》：規(guī)則為在到達(dá)設(shè)定溫度兩小后，用溫差熱電偶接連測(cè)驗(yàn)兩小時(shí)，別離核算每一測(cè)驗(yàn)點(diǎn)與基地點(diǎn)的溫差均勻值，其間zui大者即為溫度繃簧式安全閥均勻度，其巨細(xì)不得超越規(guī)則目標(biāo)±0.5℃。

2）日本實(shí)驗(yàn)機(jī)工業(yè)會(huì)，上海恒溫恒濕箱的功能實(shí)驗(yàn)辦法：測(cè)溫元件置于上、下四角及基地點(diǎn)，上下四角測(cè)溫元件距箱壁距離為各自邊長(zhǎng)的1/6且不小于50㎜處。當(dāng)溫度到達(dá)安穩(wěn)狀況后，對(duì)各測(cè)驗(yàn)點(diǎn)每隔一分鐘手動(dòng)蝶閥測(cè)驗(yàn)一次，共測(cè)十次以上，核算每一測(cè)驗(yàn)點(diǎn)與基地點(diǎn)的溫差的均勻值，其間zui大者即為溫度均勻度。（ESPEC亦選用此目標(biāo)）。

3）美國(guó)ASTMD2436-68《電氣絕緣用強(qiáng)行對(duì)流實(shí)驗(yàn)室烘箱技能條件》：用9只熱電偶，一只在距作業(yè)室?guī)自S基地25㎜內(nèi)，其他8只在上下四角且距箱壁50㎜處。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定溫度并安穩(wěn)16小時(shí)后，趕快記載9支熱電偶的溫度數(shù)據(jù)，然后，每隔5分鐘記載一次，共記載得到45個(gè)數(shù)據(jù)。核算45個(gè)數(shù)據(jù)的均勻值作為箱溫。從45個(gè)數(shù)據(jù)中選出兩個(gè)zui大數(shù)和兩個(gè)zui小數(shù)別離各自減去均勻數(shù)，然后從四個(gè)差值中選出兩個(gè)zui大差值并求其均勻值，此值就表述箱內(nèi)溫度均不銹鋼球閥勻度。

4）我國(guó)JB/T5520—91《干燥箱技能條件》：對(duì)各測(cè)驗(yàn)點(diǎn)接連測(cè)驗(yàn)四次，時(shí)刻≤20min，核算各測(cè)驗(yàn)點(diǎn)四次測(cè)得的均勻值與基地點(diǎn)四次測(cè)驗(yàn)的均勻值之差，其間zui大值與zui高作業(yè)溫度之比即干燥箱的溫度均勻度，以百分比表明,適用于高溫或有異味的車(chē)間。

5）我國(guó)GB10586-89《濕熱實(shí)驗(yàn)箱技能條件》。各測(cè)驗(yàn)點(diǎn)除基地點(diǎn)外，其疏水閥余各點(diǎn)距箱壁為各自邊長(zhǎng)的1/10。當(dāng)溫度到達(dá)規(guī)則值并安穩(wěn)2h后，每隔2min測(cè)驗(yàn)各測(cè)驗(yàn)點(diǎn)溫度一次，在30min內(nèi)共測(cè)15次，再隔30min再測(cè)一次，今后每隔1h測(cè)一次。運(yùn)用30min內(nèi)15次的測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)，別離算出每次數(shù)據(jù)中zui高與zui低溫度之差再求其均勻值，即為溫度均勻度。

2、溫度差錯(cuò)：以溫度差錯(cuò)目標(biāo)來(lái)需求實(shí)驗(yàn)箱作業(yè)空間的溫度均勻性，如以下一些規(guī)范：

1）在美軍標(biāo)MIL-STD-810D，4.4.1實(shí)驗(yàn)條件允差中規(guī)則“試樣*被空氣圍住（必要的支承點(diǎn)除外），實(shí)驗(yàn)區(qū)測(cè)區(qū)測(cè)理體系的溫度和圍住試件各處的溫度梯度應(yīng)別離在實(shí)驗(yàn)溫度的±2℃以內(nèi)和不超越實(shí)驗(yàn)用加氫反響釜每米1℃或總的zui大值為2.2℃（試件不作業(yè)）" 此規(guī)范中用±2℃的溫度差錯(cuò)和1℃/M的溫度梯度來(lái)需求箱內(nèi)作業(yè)空間的溫度均勻性。

2）在美軍標(biāo)MIL-STD-202F，2.2.1及MIL-STD-883C，4.5.8中需求作業(yè)區(qū)空間內(nèi)任一點(diǎn)的溫度，在給守時(shí)刻內(nèi)違背基準(zhǔn)點(diǎn)不超越±3℃（即為容許差錯(cuò)）。

3）在IEC68號(hào)出版物及GB2423中，對(duì)實(shí)驗(yàn)箱作業(yè)空間的溫度均勻性需求以“容差"即對(duì)標(biāo)稱溫度的容許差錯(cuò)表述。對(duì)容差巨細(xì)，在高溫箱中規(guī)則為±2℃，在低溫箱中規(guī)則為±3℃。

4）在IEC68-2-3，2.1的注中“溫度±2℃的容差是因?yàn)榭紤]到有丈量的絕實(shí)驗(yàn)用高壓釜對(duì)差錯(cuò)，緩慢的溫度改變和作業(yè)空間的溫度動(dòng)搖度等"。 在IEC216號(hào)出版物第四篇老化烘箱中，界說(shuō)“溫度差錯(cuò)"是“因?yàn)闇囟葎?dòng)搖度和溫度梯度組合而成的差錯(cuò)"。

5）GB／T5170·21996《電工電子商品環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備根本參數(shù)檢定辦法溫度實(shí)驗(yàn)設(shè)備》，規(guī)則“溫度差錯(cuò)"為實(shí)驗(yàn)箱溫度功能目標(biāo)的僅有檢定項(xiàng)目。溫度差錯(cuò)的檢定辦法是：當(dāng)作業(yè)空間指示點(diǎn)溫度FESTO電磁閥到達(dá)標(biāo)稱溫度后安穩(wěn)2h。丈量各測(cè)驗(yàn)點(diǎn)溫度，每2min記載一次各點(diǎn)的溫度，在30min內(nèi)共丈量15次。作業(yè)空間各測(cè)驗(yàn)點(diǎn)的實(shí)測(cè)zui高溫度和實(shí)測(cè)zui低溫度與標(biāo)稱溫度的上、下差錯(cuò)定為設(shè)備在該標(biāo)稱溫度下的溫度差錯(cuò)。

3、溫度差錯(cuò)和溫度均勻度兩種表述辦法的對(duì)比

1）用溫度均勻度目標(biāo)雖可表明箱內(nèi)作業(yè)空間溫度均勻性的好或差，但因?yàn)樵诤怂阒卸歼x用了屢次均勻值的辦法，然后把各點(diǎn)的溫度動(dòng)搖度要素根本上去掉了?？墒顷P(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的溫度功能目標(biāo)只標(biāo)出閘閥溫度均勻度是不行的，還有必要有溫度動(dòng)搖度目標(biāo)，即各點(diǎn)溫度隨時(shí)刻而改變的巨細(xì)，才干全部描繪箱內(nèi)溫度場(chǎng)的改變尤其當(dāng)溫度動(dòng)搖較大的情況下。

2）溫度差錯(cuò)不光反映了作業(yè)空間各點(diǎn)溫度的方位差錯(cuò)，同時(shí)也包括了各點(diǎn)溫度隨時(shí)刻而改變的差錯(cuò)即溫度動(dòng)搖度。因而溫度差錯(cuò)更能闡明箱內(nèi)的溫度均勻性，通常無(wú)需再測(cè)實(shí)驗(yàn)箱的溫度均勻度截止閥和溫度動(dòng)搖度。只要當(dāng)某些實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)溫度動(dòng)搖度有特殊需求時(shí)，如對(duì)濕熱箱，才標(biāo)出溫度動(dòng)搖度。因?yàn)闈駸嵯錅囟葎?dòng)搖度超越±0.5℃時(shí)，會(huì)帶來(lái)較大的濕度動(dòng)搖，增大濕度差錯(cuò)，然后超越濕度答應(yīng)差錯(cuò)。 GB/T5170.2—1996，溫度實(shí)驗(yàn)設(shè)備的檢定辦法中，對(duì)溫度功能目標(biāo)只規(guī)則檢定溫度差錯(cuò)，而對(duì)溫度均勻度未作規(guī)則有必要檢定，只在附錄B中提示了溫度動(dòng)搖度、溫度均勻度的檢定辦法，這樣的規(guī)則是非常準(zhǔn)確的。

3）溫度均勻度目標(biāo)，因?yàn)楸砻鞲鼽c(diǎn)溫度均勻值與基地點(diǎn)溫度均勻蝶閥值的差值，所以有正負(fù)號(hào)，只要國(guó)標(biāo)的溫度均勻度，因未與基地點(diǎn)對(duì)比或與標(biāo)稱溫度對(duì)比，故沒(méi)有正負(fù)號(hào)，所以沒(méi)有溫度差錯(cuò)表明辦法明白準(zhǔn)確.

4）目前國(guó)內(nèi)一些環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備商品規(guī)范仍需求有溫度動(dòng)搖度、溫度均勻度和溫度差錯(cuò)三項(xiàng)目標(biāo)，明顯沒(méi)有必要。主張?jiān)谛抻嗊@些規(guī)范時(shí)選用溫度差錯(cuò)目標(biāo)，zui多加上一個(gè)溫度動(dòng)搖度目標(biāo)就很全止回閥面了。并且選用溫度差錯(cuò)契合美軍標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)，和世界電工委員會(huì)有關(guān)規(guī)范的需求。

二、實(shí)驗(yàn)箱（室）溫度不均勻發(fā)生的緣由

1）實(shí)驗(yàn)箱的構(gòu)造在很大程度上影響作業(yè)中間溫度均勻，因?yàn)闃?gòu)造難于*對(duì)稱，然后對(duì)溫度均勻造成晦氣影響。如圖示一常用的低溫箱或濕熱箱構(gòu)造。大門(mén)在前，空調(diào)室在箱后部，上送風(fēng)下回風(fēng)。明顯這種構(gòu)造擺布對(duì)稱性好，可較易到達(dá)左、右溫度均勻，但構(gòu)造上、下不對(duì)稱，前后也*不相同，對(duì)作業(yè)空間溫度發(fā)生了不均勻影響。盡管如此，這種單風(fēng)道構(gòu)造如規(guī)劃處理得當(dāng)，實(shí)踐證明作業(yè)室從0.l～300m3，之間都可運(yùn)用，其溫度差錯(cuò)都可滿安全閥足規(guī)范需求。

2）因?yàn)橄浔诘臒醾鲗?dǎo)，而發(fā)生漏熱（高溫箱）或漏冷（低溫箱）等熱丟失，為了抵償熱丟失必定會(huì)有送風(fēng)溫差，高溫箱的送風(fēng)溫度高于箱內(nèi)作業(yè)溫度，低溫箱的送風(fēng)溫度則低于箱內(nèi)作業(yè)溫度。因?yàn)楸囟ù嬖诘乃惋L(fēng)溫差使作業(yè)室內(nèi)發(fā)生了溫度不均勻。

3）因?yàn)橄浔诹鎮(zhèn)鳠嵯禂?shù)不等，有的有穿線孔等部分傳熱．使箱壁溫度不均勻，然后使箱壁幅射對(duì)流傳熱也不均勻，影響溫場(chǎng)均勻。

4）箱體的密封性欠好，比方大門(mén)漏氣，然后影響作業(yè)空間的溫場(chǎng)均勻。

5）假如查看溫度差錯(cuò)需求作業(yè)室內(nèi)放置試品，當(dāng)試品體積過(guò)大，或放置的辦法或方位不恰當(dāng)，使空氣對(duì)流受阻．將發(fā)生較大的溫度差錯(cuò)。

三、進(jìn)步氣候環(huán)境實(shí)驗(yàn)箱（室）溫度均勻性減小溫度差錯(cuò)的一些辦法

1、減小送風(fēng)溫差和加大送風(fēng)量 送風(fēng)溫差和送風(fēng)量的巨細(xì)取決于冷負(fù)荷（對(duì)低溫實(shí)驗(yàn)箱）或熱負(fù)荷（對(duì)高溫實(shí)驗(yàn)箱）的巨細(xì)。以低溫箱為例，當(dāng)?shù)蜏叵湟烟幱谀骋坏蜏叵碌暮銣貭顩r時(shí)，此刻的冷負(fù)荷應(yīng)與送人作業(yè)室風(fēng)的制冷量相等，即 Q=V/3600·ρ·γ·△t（w） ∴V=3600Q/·ρ·γ·△t（m3/h） 式中V送風(fēng)量（m3/h） ρ干空氣的密度（kg/m3） γ空氣的定壓比熱（J/kg·℃） △t送風(fēng)溫差，等于出風(fēng)口溫度減作業(yè)室溫度（℃） Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 式中Q1箱體圍護(hù)構(gòu)造傳熱發(fā)生的冷負(fù)荷（w） Q2觀察窗、穿線孔等部分傳熱的冷負(fù)荷（w） Q3風(fēng)機(jī)滾動(dòng)由機(jī)械能轉(zhuǎn)為熱能的冷負(fù)荷（w） Q4照明燈發(fā)熱而發(fā)生的冷負(fù)荷（w） Q5發(fā)熱試品，因?yàn)樽鳂I(yè)時(shí)發(fā)熱而發(fā)生的冷負(fù)荷（w） Q6其它冷負(fù)荷（w） Q總的冷負(fù)荷（w） 在一定的恒溫狀況下，ρ、γ為常數(shù)，送風(fēng)量與送風(fēng)溫差成反比，為了進(jìn)步箱疏水閥內(nèi)溫度均勻性和減小溫度動(dòng)搖，就需減小At，然后添加送風(fēng)量v。可是，△t過(guò)小則v會(huì)太大，然后添加運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)?；蚴瓜鋬?nèi)的風(fēng)速過(guò)高，不契合實(shí)驗(yàn)辦法規(guī)范的需求。通常送風(fēng)溫差可取△t=1～3℃為宜。 關(guān)于高溫實(shí)驗(yàn)箱，道理是相同的。公式（1）仍適用，僅僅冷負(fù)荷改為熱負(fù)荷，而熱負(fù)荷所包括的內(nèi)容有所改變罷了。

2、進(jìn)步實(shí)驗(yàn)箱構(gòu)造規(guī)劃的合理性、完善性。盡量作到構(gòu)造對(duì)稱，如擺布、上、下風(fēng)道；如用兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，應(yīng)選用一臺(tái)左旋一臺(tái)右旋，使出風(fēng)均勻。如有必要，可在出風(fēng)口設(shè)備調(diào)風(fēng)板，調(diào)理風(fēng)向，使箱內(nèi)溫超臨界萃取儀度均勻；留意箱體的密封性，防止部分漏氣，挑選功能的保溫隔熱材料，滿足的保溫層厚度以削減熱丟失；箱體內(nèi)膽與外殼之間的連接件應(yīng)有熱阻隔辦法以削減部分漏熱。從公式（1）能夠看到減小冷負(fù)荷（或熱負(fù)荷）Q就能夠減小送風(fēng)量，或減小送風(fēng)溫差。

3、在實(shí)驗(yàn)辦法規(guī)范答應(yīng)條件下進(jìn)步風(fēng)速，以增強(qiáng)空氣在箱內(nèi)的活動(dòng)，消有機(jī)組成設(shè)備除死區(qū)，然后使箱內(nèi)的溫度較為均勻。對(duì)某些需求風(fēng)量大而風(fēng)速小的實(shí)驗(yàn)箱，如冰箱實(shí)驗(yàn)室，可選用箱頂孔板送風(fēng)，然后到達(dá)風(fēng)速小,承認(rèn)內(nèi)漏的閥門(mén)及內(nèi)漏的程度，風(fēng)量大室內(nèi)溫度均勻的目的。

4、在運(yùn)用實(shí)驗(yàn)箱時(shí)要特別留意試品的體積、分量，以及在實(shí)驗(yàn)箱作業(yè)空間的擺放方位，有關(guān)規(guī)范規(guī)則試品整體積小于作業(yè)室的1／5，以留出滿足的通風(fēng)空間，試品的總分量為50～80kg／m3，在各頂風(fēng)氮吹儀面上試品的面積小于諒頂風(fēng)截面積的1／3，以利于風(fēng)的活動(dòng)。這些規(guī)則關(guān)于箱內(nèi)溫度均勻，溫度差錯(cuò)不超越規(guī)范需求起到*的作用。

5、進(jìn)步實(shí)驗(yàn)箱的控制精度，減小溫度動(dòng)搖度，然后可減小溫度差錯(cuò)。關(guān)于高溫實(shí)驗(yàn)箱，對(duì)加熱功率進(jìn)行P1D接連調(diào)理能夠減小溫度動(dòng)搖。關(guān)于低溫實(shí)驗(yàn)箱，為了減小溫度動(dòng)搖，通常選用熱平衡辦法控溫，即到達(dá)設(shè)定溫度后，制冷機(jī)仍常開(kāi)，而用受控的加熱功率來(lái)平衡剩余的制冷量。為了防止過(guò)大的冷熱沖擊，糟蹋太多動(dòng)力，常質(zhì)構(gòu)儀選用調(diào)理制冷量的辦法，減小恒溫時(shí)的制冷量，然后所需平衡的加熱量就會(huì)削減，這樣就節(jié)省了能量，又進(jìn)步了控制精度。 溫度傳感器的方位對(duì)控制精度有較大影響。為了使其感溫反響活絡(luò)，通常將傳感器置于出風(fēng)口鄰近，然后可進(jìn)步控制精度，減小溫度動(dòng)搖度，終究減小溫度差錯(cuò)。

6、調(diào)整溫度場(chǎng)中值，能夠減小溫度差錯(cuò)：溫度上差錯(cuò)和溫度下差錯(cuò)常常是不相等的，假如此刻溫度上差錯(cuò)或下差錯(cuò)超越答應(yīng)差錯(cuò)，但上、下差錯(cuò)之差的二分之一仍小于答應(yīng)差錯(cuò)時(shí)，則可對(duì)設(shè)備的溫度場(chǎng)進(jìn)冷卻水循環(huán)設(shè)備行適當(dāng)調(diào)整，然后使調(diào)整后的溫度差錯(cuò)小于答應(yīng)差錯(cuò)。 CB／T5170.2—1996《電工電于商品環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備根本參數(shù)檢定辦法、溫度實(shí)驗(yàn)設(shè)備》8.2.11中有“在檢定過(guò)程中，假如發(fā)現(xiàn)設(shè)備作業(yè)空間溫度上差錯(cuò)或下差錯(cuò)超出答應(yīng)差錯(cuò)值時(shí)，應(yīng)查看溫度場(chǎng)中值是不是違背標(biāo)稱值，若違背標(biāo)稱值應(yīng)對(duì)設(shè)備溫度場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整"，調(diào)整值按下式： △Ta=Tm-TN 

（2） Tm=（Tmax+Tmin）/2

（3） 式中△Ta溫度場(chǎng)調(diào)整值，℃； Tm溫度場(chǎng)中值，℃； TN標(biāo)稱溫度值，℃； Tmax各測(cè)驗(yàn)點(diǎn)在30min（或24h）內(nèi)的實(shí)測(cè)zui高溫度值，℃； Tmin各測(cè)驗(yàn)點(diǎn)在30min（或24h）內(nèi)的實(shí)測(cè)zui低溫度值，℃。 但以上調(diào)整，有必要在上、下差錯(cuò)之差的二分之一小于答應(yīng)差錯(cuò)，即 （△Tmax△Tmin）/2<1△T1

（4） 由△Tmax=△Tmax-Tn，△Tmin=△Tmin-Tn代人上式 得：（Tmax- TN）-（ Tmin- TN）/2=（Tmax-Tmin）/2<1△T 1

（5） 式中1△T 1答應(yīng)差錯(cuò)；℃； △Tmax溫度上差錯(cuò)，℃； △Tmin溫度下差錯(cuò)；℃。 zui終得出有必要zui高溫度與zui低溫度之差的一半小于答應(yīng)差錯(cuò)，調(diào)整溫場(chǎng)中壓制備色譜儀才有含義，調(diào)整后的差錯(cuò)才會(huì)小于答應(yīng)差錯(cuò)。 公司專業(yè)出產(chǎn)高低溫實(shí)驗(yàn)箱、低溫實(shí)驗(yàn)箱、冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)箱、快速溫變實(shí)驗(yàn)箱，恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)箱等實(shí)驗(yàn)設(shè)備。