高低溫試驗箱（室）工作空間的試驗溫度是否均勻是（shì）一個非常（cháng）重要的問題，因為如（rú）果溫度不（bú）均勻超過了（le）允許偏差（chà），則受試樣品的試驗條件達不（bú）到一致，有的樣品或樣品某一部分，試驗溫度偏高，有的偏低，從而產生過試驗或欠試驗（yàn）的問題，使（shǐ）試驗（yàn）的再現性差，試驗得出的數據不可靠，終使試驗歸於失敗。本（běn）文擬對（duì）氣候環境高低溫試驗（yàn）箱（室）的（de）溫度均勻性有關問題提出一些看法。

    一（yī）、各種標準表述高低溫試驗箱（室）溫度均勻性的（de）指標及其計算方法
    1、均勻度：以（yǐ）溫度（dù）均勻度指標來（lái）表示高低溫試驗箱的溫度均勻（yún）性，例如有以下（xià）一些標準：
    1）英國標準BS389-1965《實驗室濕熱箱技術條件》：規定為在次達到設定溫度兩（liǎng）小後，用溫差熱電偶（ǒu）連續測試兩小時，分別計算每一測試（shì）點與點的溫差平均值，其中（zhōng）者即為溫度均勻度，其大小不得（dé）超過規定指標±0.5℃。
    2）日本試驗機工業會，恒溫恒濕箱的性能試驗方法：測溫元件置於上（shàng）、下四角及點，上下四角測溫元件距箱壁距離為各自邊（biān）長的1/6且不小於50㎜處。當（dāng）溫度達到恒定（dìng）狀態後，對（duì）各測試（shì）點每隔一分鍾測試一次（cì），共測十次以上，計算每一測試點與點的溫差的平均值，其中者即為溫度均（jun1）勻（yún）度。
    3）美國ASTMD2436-68《電氣絕緣用強製對流實驗（yàn）室烘箱技術條件》：用9隻熱電偶，隻在距工作室幾何25 m內，其（qí）餘8隻（zhī）在上下四（sì）角且距箱壁50 m處。當達到（dào）設定溫度並穩（wěn）定16小時後，盡快記（jì）錄9支熱電偶的溫度（dù）數據，然後（hòu），每隔5分鍾（zhōng）記錄一次（cì），共記錄得到（dào）45個數據。計算45個（gè）數據的平均值作（zuò）為箱溫（wēn）。從45個數據中選出兩個數和兩個小（xiǎo）數分別各自減去平均數，然後從（cóng）四個差值中選出兩個差（chà）值並求其平均值，此值就表（biǎo）述箱內溫度（dù）均勻度。
    4）中國JB/T5520- -91《幹燥箱技術條件》：對各測試點連續測試四次，時間≤20min，計算各測試點四次測得的平均值與點四次測試的平均值之差，其中值與工作溫度之比即幹燥箱的溫度均勻度，以百分比（bǐ）表示。
    5）中國GB10586-89《濕（shī）熱試驗箱（xiāng）技術條件》。各測試點除（chú）點外，其餘各點（diǎn）距箱壁為各自邊長的1/10。當溫度達到規定值並穩定2h後，每隔2min測試各測試點溫度一次， 在30min內（nèi）共測15次，再隔30min再測一次，以後每隔1h測-次。利（lì）用（yòng）30min內15次的測試數據，分別（bié）算出每次數據中與溫度之差再求其平均值，即（jí）為溫度（dù）均勻度（dù）。
    2、溫度偏差：以溫度偏差指標來要求 高低溫試驗箱工作空間的溫度均勻性，如以下（xià）一些標準：
    1）在美軍標MIL-STD-810D， 4.4.1 試驗條件允差中規定“試樣完全被空氣（qì）包圍（必要的支承點除外），試驗區測區測理（lǐ）係統的溫度和包圍試（shì）件各處的溫（wēn）度梯度應（yīng）分別在試驗溫度的±2℃以內和不超（chāo）過每米1℃或總的值（zhí）為2.2℃ （試（shì）件不工作）”
此（cǐ）標準中用±2'℃的（de）溫度偏差和1℃/M的溫度梯度來要求箱內工作空間的（de）溫度均勻性（xìng）。
    2）在美軍標（biāo）MIL-STD-202F，2.2.1 及（jí）MIL-STD-883℃， 4.5.8 中要求工（gōng）作區空間內任-一點的溫度，在給定時間內偏離（lí）基準點不超過±3℃ （ 即為容許偏差）。
    3）在IE℃68號出版物（wù）及GB2423中，對高低溫試驗箱工作空間的溫度均勻性要求以“容差”即對標稱溫度的容許偏差表述。對容差大小，在高溫箱中規定為±2℃，在低溫箱中規定為±3℃。4）在IE℃68-2-3，2.1的注中（zhōng）“溫度±2℃的容差是由於考（kǎo）慮（lǜ）到（dào）有測量的誤差，緩慢的溫度變化和工作空間的溫度波動度等”。
    在IE℃216號出版物第四篇（piān）老化烘（hōng）箱中，定義“溫度偏差”是“由於溫度波動度和溫度梯度組合而成的（de）誤差”。
    5）GB/T5170·21996《電工（gōng）電子產（chǎn）品環境試驗設備基本參數檢定方法溫度試驗（yàn）設備》，規（guī）定“溫度偏差”為高低溫試驗箱溫度性能指標的檢定項目。 溫度偏差的檢定方法是：當工作空（kōng）間指示點溫度第-次（cì）達（dá）到標稱溫度（dù）後穩定2h。測量各測試點溫度，每2min記錄一（yī）次（cì）各點的溫度，在30min內共測量15次。工作空間（jiān）各測試點的（de）實測溫度（dù）和實測溫度與（yǔ）標（biāo）稱溫度（dù）的上、下偏差定為設備在該標稱溫度下的溫度偏差。
    3、溫度偏差和溫度均勻度兩種表述方法的比（bǐ）較
    1）用溫度均勻度（dù）指（zhǐ）標雖可表（biǎo）示箱內工作空間溫度均勻性的好（hǎo）或（huò）差，但由於在計（jì）算中都采用了多（duō）次平均值的方法，從而把各點的（de）溫度波動度因素基本上去掉了。然而對於試驗設備的溫度性能指標（biāo）隻標出溫度均勻度是不夠的，還（hái）必須（xū）有溫度波動度指標，即各（gè）點溫度隨時間而變化（huà）的大小，才能（néng）全麵描述箱內溫度場的變化尤其當溫度波動較大的情況下。
    2）溫度偏差不但反映（yìng）了工作空間各點溫度的（de）位置（zhì）誤差，同時也包括了各點溫度隨時間而變化的誤差即溫（wēn）度波動度。因此溫度（dù）偏（piān）差更能說明箱內的溫度均（jun1）勻性（xìng），一（yī）般無需再測高低溫試驗（yàn）箱的（de）溫度（dù）均勻度和溫度波動度。隻有當某些試驗設備對（duì）溫度波動度有特殊要求時（shí），如對濕熱箱，才標出溫度波（bō）動度。因為濕熱箱（xiāng）溫（wēn）度波（bō）動度超過±0.5℃時，會帶來較大的濕度波動，增大濕度誤差，從而超過濕度允許（xǔ）偏差。
    GB/T5170.2- 1996，溫度試驗設備的檢定方法中，對溫度性能指標隻規定檢定溫度偏差，而對溫度均勻度未作規定必須檢定，隻在附錄B中（zhōng）提示了溫（wēn）度波動度、溫度均勻度的檢定方法，這樣的規定是非常正確的。
    3）溫（wēn）度均勻度指標，由於表（biǎo）示各點溫度平均值與點溫度平均值的差值，所以有正負號，隻有國標的溫度均勻度，因（yīn）未與點比較或與標稱溫度比較，故沒（méi）有正（zhèng）負號（hào），所以沒有溫度偏差表示方法清楚準確（què）。
    4）目前國內一些環（huán）境試驗設備產品標準仍要求有溫度波（bō）動度、溫（wēn）度均勻度和溫度偏（piān）差（chà）三項指標，顯然沒有必要。建議在（zài）修訂這些標準時采（cǎi）用（yòng）溫度偏差指標，多加上一（yī）個溫度波動度指標就很全（quán）麵了。而（ér）且采用溫度偏差符（fú）合美軍標、國軍標，和國際電工委員會相關標準的要;求。
    二、高低溫試驗箱（室）溫度不均勻產生（shēng）的原因
    1）高低溫試驗箱的結構在（zài）很大程度上影響工作（zuò）中間溫度均勻，由於結構難於完全對稱，從而（ér）對溫度均勻造成不利（lì）影響。如圖示-常用的低溫箱（xiāng）或濕熱箱（xiāng）結（jié）構。大門在前，空調室在箱後部，上送風下回（huí）風。顯然這（zhè）種結構左右對稱性好，可較易達到左、右溫度均勻，但（dàn）結構上、下不對稱，前後也完全不同（tóng），對工作空間溫度（dù）產生了不均勻影響。盡管如此，這種單風道結構如設計處理得當，實踐（jiàn）證明工作室從01~300m3， 之間都可使用，其（qí）溫度偏差都可滿足標準要求。
    2）由於箱壁的熱傳導，而產（chǎn）生（shēng）漏熱（高溫箱）或漏冷（低溫箱）等熱損失，為（wéi）了補（bǔ）償熱損失必然會有送風溫差，高溫箱的送風溫度高於（yú）箱內工作溫度（dù），低溫箱的送風溫度則低於箱內工作溫度。由於必然存在的送風溫差使工作室內產生（shēng）了溫度（dù）不均勻。
    3）由於箱壁六麵傳（chuán）熱係數不等，有的有穿線孔等局部傳熱。使（shǐ）箱壁溫度不均勻，從而使箱（xiāng）壁幅射（shè）對流傳熱也不均勻，影響（xiǎng）溫場均勻。
    4）箱體（tǐ）的密封性不好，比如大門漏氣，從而影響工作空間的溫場均勻。，
    5）如果檢測溫度（dù）偏差要求（qiú）工（gōng）作室內放置試品，當試品體積（jī）過大（dà），或放置的方式或位置不（bú）恰當，使空氣對流受阻。將產生（shēng）較大的（de）溫度偏差。