干燥箱温度均匀度指标的一致性与稳定性

干燥箱温度均匀度指标的一致性与稳定性

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1.问题的提出

温度均匀度是干燥箱的主要技术指标之一。它既是衡量干燥箱质麓好坏的主要技术指标,也是用户能否达到良好使明效果的主要技术指标。干燥箱温度均匀度指标的一致性,是指同一批干燥箱温度均匀度的离散状态;干燥箱温度均匀度的稳定性,是指一台干燥箱在不同时间温度均匀度的离散状态,或不同批次出厂的干燥箱温度均匀度的离散状态.因此重视与研究干燥箱温度均匀度的一致性与稳定性,对生产厂家和用户,都具有十分重要的意义.

2.干燥箱温度均匀度技术指标的特点

温度均匀度是描述某一(工作)空间温度分布状况的技术指标.同一组测量数据.由于不同标准的要求与测试、计算方法不同,就会呈现出不同的特点。例如干燥箱与高温试验箱的温度均匀度的定义、测量与数据处理方法不同,其调试方法也不同。

2.1从技术标准角度的分析

该标准规定,温度均匀皮的数值是中心点与各试点温度平均值之麓。根据笔者统计多台干燥箱测聋数捌的分析,中心点正巧处丁试点最高温度与最低温度的中问值的概率很小,而在试点最高温J延与最低温度之差的75%与25%点上的概率较高。比喻晚明(为便^丁说明问题,表中采川胖魁的假设数据,但从四达公·tJ山厂产品的大量实测数扒发明,中心点温度在最高、最低平均温度的位置的概率,与表中的表述是一致的)。

干燥箱技术条件的规定决定了干燥箱温度均匀度的特点——以工作空间中心点计算温度均匀度。这与GB/T11158-1989高温试验箱技术条件中规定的.温度均匀度为试点最高温度与最低温度之差的平均值相比.有很大的不同。这个不同,就决定了产品结构设计方法与调试方法的不同。后者只关注最高温度点与最低温度点之间的温度差,而前者还要关注中心点温度的值,能否更靠近(最高点与最低点温度值)50%的位置。

2.2从生产角度的分析

2.3从使用角度的分析

干燥箱产品的温度均匀度指标,根据标准规定,在出厂时采用抽测的方法。尽管同一批产品的温度均匀度都在标准规定范围内。但仍有一定的离散性。这是用户应当知道的。用户还要注意剑,每台干燥箱(特别是空气自然对流的电热干燥箱)的温度均匀度还有随时间有变化特点。

更主要的是,干燥箱在置放试品后.其温度均匀度指标可能会发生很大变化。尤其是试品置放不合理,挡住了热风的循环,会形成局部温度异常(主要是超温),造成试验的火败或试品的损坏。

3.影响干燥箱温度均匀度技术指标的主要因素

3.1干燥箱结构的影响

影响干燥箱温度均匀度的主要阂素是产品结构,例如:I:作室尺寸、风道结构、蜗壳、风板、试样架等等。其中任何一个因素的微小变化,都会造成干燥箱温度均匀度的变化。一台干燥箱有优良的温度均匀度指标,主要靠上述结构因素的最佳组合,而不是仅仅靠某一个因素的优化。温度均匀度好的干燥箱结构往往是在多次试验、调试中“找”出来的。当然,这时的温度均匀度是对空载条件而言的。

3.2控制系统的影响

在干燥箱结构不变的条件下。原则上可以说。控制精度较高时,产品的温度均匀度要好一些。但它是影响温度均匀度的次要因素。只要温度波动度在±l℃之内,温度均匀度仍达不到指标,就不要再调控制系统,而主要在结构上找问题了。

3.3使用环境的影响

对于温度均匀度指标而言,电热鼓风干燥箱(强制对流循环)受使用环境的影响少一些。电热干燥箱(自然对流循环)受使用环境的影响要大一些,它主要受干燥箱附近温度及风流动状态的影响。同一台电热干燥箱.置放在不同位置,温度均匀度指标有差别:不同的时间测量,温度均匀度指标也有差别.在新产品研制时,在批量产品质量评定时,在用户使用时,都要充分注意。

4.干燥箱温度均匀度的调试

新产品开发中,为“找”到一种温度均匀度指标好而且稳定的干燥箱结构,要有比较科学的测量数据分析和调试方法.

4.1温度均匀度测量数据的收集与分析 同一规格的干燥箱,同一批次不同产品个体的温度均匀度指标要收集.用于分析同批次的离散性;不同批次的温度均匀度数据也要收集,用于分析不同批次的离散性.达到监控与改进产品技术性能的目的。对干燥箱温度均匀度测量数据进行分析的目的,是研究与判断其温度均匀度指标优劣,温度均匀度分布规律性.寻找调试方法的重要手段.目前采用的分析方法有:(1)温度分布图分析(用GB/T11158—1989高温试验箱技术条件中的上、中、下分层表示各试点的平均温度进行分析);(2)温度分布曲线分析(按试点某一例定的顺序将各试点温度平均值描出曲线进行分析).以上两种分析方法,本人在《试验箱温度场问题的探讨》(《四达试验设备》)2004年第三期)中有介绍.(3)相关分析(利用二元数据的相关分析,研究批量产品的稳定性,有一定的作用).当然,还有其他的温度均匀度灏量数据分析方法。4.2优选法在温度均匀度调试中的应用在干燥箱调试中,要找到工作室尺寸、风道结构、蜗壳、风板、试样架等等的最佳组合,片非易事.它们的组合状态可以是成千甚至是上万能种(只你把一个因素分得足够细).如何用较少的试验次数找到最佳组合,优选法是一个有力的工具。我们在实践中,采用单因素的0.618法与对折法比较多,效果是不错的。有时3’5次试验就能找这单个因素的最佳状态。5.批量生产时干燥箱温度均匀度的一致性与稳定性在干燥箱批量生产时.要做到生产工艺稳定.能保证干燥箱结构和控制系统的一致性与稳定性,就能保证每艺批次产品温度均匀度的一致性.也能保证各个批次产品温度均匀度的稳定性。各个批次产品温度均匀度指标如有波动I时,首先就要检查生产工艺是否有变化,特别检查干燥箱结构是否因工艺不稳定而有变化。6用户使用时干燥箱时温度均匀度的稳定性6 1使用环境的影响电热鼓风干燥箱受使用环境的影响大一些。用户要注意的是,电热干燥箱(空气自然对流)的温度均匀度指标受周围小环境的影响较大,这种影响主要来自干燥箱周围风的流动。当用户把也热干燥箱搬动地方时.最好测量一下温度均匀度指标。6 2负载的影响负载对干燥箱温度均匀度的影响相当大.物别是电热(空气自然对流)干燥箱。我认为,GB/T11l58—1989高温试验箱技术条什中对负载的规定也适用于干燥箱:负载总体积不超过试验箱丁作室容积的1/5:负载横截面面积之和不超过l作室主导风面面积的1/3;负载重封一般按每立方米工作室容积内放置50-80kg试验样品计算。有的刚户因放置试验样品太多,造成烘焙质量不离,甚至于烧坏试验样品的事例出现。

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