1.問題的提出 溫度均勻度是干燥箱的主要技術指標之一。它既是衡量干燥箱質麓好壞的主要技術指標,也是用戶能否達到良好使明效果的主要技術指標。干燥箱溫度均勻度指標的一致性,是指同一批干燥箱溫度均勻度的離散狀態;干燥箱溫度均勻度的穩定性,是指一臺干燥箱在不同時間溫度均勻度的離散狀態,或不同批次出廠的干燥箱溫度均勻度的離散狀態.因此重視與研究干燥箱溫度均勻度的一致性與穩定性,對生產廠家和用戶,都具有十分重要的意義. 2.干燥箱溫度均勻度技術指標的特點 溫度均勻度是描述某一(工作)空間溫度分布狀況的技術指標.同一組測量數據.由于不同標準的要求與測試、計算方法不同,就會呈現出不同的特點。例如干燥箱與高溫試驗箱的溫度均勻度的定義、測量與數據處理方法不同,其調試方法也不同。
2.1從技術標準角度的分析 JB/T5520-1991《干燥箱技術條件》中規定:電熱干燥箱(自然對流)的溫度均勻度不大于最高工作溫度的±3.5%電熱鼓風干燥箱(強制對流)的溫度均勻度不大于最高工作溫度的±2.5%。 該標準規定,溫度均勻皮的數值是中心點與各試點溫度平均值之麓。根據筆者統計多臺干燥箱測聾數捌的分析,中心點正巧處丁試點最高溫度與最低溫度的中問值的概率很小,而在試點最高溫J延與最低溫度之差的75%與25%點上的概率較高。比喻晚明(為便^丁說明問題,表中采川胖魁的假設數據,但從四達公·tJ山廠產品的大量實測數扒發明,中心點溫度在最高、最低平均溫度的位置的概率,與表中的表述是一致的)。 ![src=http://www.wjqshx.cn/upload/image/20120309/2012030999502528445.jpg]()
干燥箱技術條件的規定決定了干燥箱溫度均勻度的特點——以工作空間中心點計算溫度均勻度。這與GB/T11158-1989高溫試驗箱技術條件中規定的.溫度均勻度為試點最高溫度與最低溫度之差的平均值相比.有很大的不同。這個不同,就決定了產品結構設計方法與調試方法的不同。后者只關注最高溫度點與最低溫度點之間的溫度差,而前者還要關注中心點溫度的值,能否更靠近(最高點與最低點溫度值)50%的位置。 2.2從生產角度的分析 干燥箱是批量型組織生產的實驗室儀器,每批產品生產周期短,廠家追求的是:做到每批產品溫度均勻度指標一致,在不調試的情況下做到每臺都達到標準要求。 2.3從使用角度的分析 干燥箱產品的溫度均勻度指標,根據標準規定,在出廠時采用抽測的方法。盡管同一批產品的溫度均勻度都在標準規定范圍內。但仍有一定的離散性。這是用戶應當知道的。用戶還要注意劍,每臺干燥箱(特別是空氣自然對流的電熱干燥箱)的溫度均勻度還有隨時間有變化特點。
更主要的是,干燥箱在置放試品后.其溫度均勻度指標可能會發生很大變化。尤其是試品置放不合理,擋住了熱風的循環,會形成局部溫度異常(主要是超溫),造成試驗的火敗或試品的損壞。 3.影響干燥箱溫度均勻度技術指標的主要因素 3.1干燥箱結構的影響 影響干燥箱溫度均勻度的主要閡素是產品結構,例如:I:作室尺寸、風道結構、蝸殼、風板、試樣架等等。其中任何一個因素的微小變化,都會造成干燥箱溫度均勻度的變化。一臺干燥箱有優良的溫度均勻度指標,主要靠上述結構因素的最佳組合,而不是僅僅靠某一個因素的優化。溫度均勻度好的干燥箱結構往往是在多次試驗、調試中“找”出來的。當然,這時的溫度均勻度是對空載條件而言的。 3.2控制系統的影響
在干燥箱結構不變的條件下。原則上可以說。控制精度較高時,產品的溫度均勻度要好一些。但它是影響溫度均勻度的次要因素。只要溫度波動度在±l℃之內,溫度均勻度仍達不到指標,就不要再調控制系統,而主要在結構上找問題了。 3.3使用環境的影響 對于溫度均勻度指標而言,電熱鼓風干燥箱(強制對流循環)受使用環境的影響少一些。電熱干燥箱(自然對流循環)受使用環境的影響要大一些,它主要受干燥箱附近溫度及風流動狀態的影響。同一臺電熱干燥箱.置放在不同位置,溫度均勻度指標有差別:不同的時間測量,溫度均勻度指標也有差別.在新產品研制時,在批量產品質量評定時,在用戶使用時,都要充分注意。 4.干燥箱溫度均勻度的調試 新產品開發中,為“找”到一種溫度均勻度指標好而且穩定的干燥箱結構,要有比較科學的測量數據分析和調試方法. 4.1溫度均勻度測量數據的收集與分析 同一規格的干燥箱,同一批次不同產品個體的溫度均勻度指標要收集.用于分析同批次的離散性;不同批次的溫度均勻度數據也要收集,用于分析不同批次的離散性.達到監控與改進產品技術性能的目的。 對干燥箱溫度均勻度測量數據進行分析的目的,是研究與判斷其溫度均勻度指標優劣,溫度均勻度分布規律性.尋找調試方法的重要手段.目前采用的分析方法有:(1)溫度分布圖分析(用GB/T11158—1989高溫試驗箱技術條件中的上、中、下分層表示各試點的平均溫度進行分析);(2)溫度分布曲線分析(按試點某一例定的順序將各試點溫度平均值描出曲線進行分析).以上兩種分析方法,本人在《試驗箱溫度場問題的探討》(《四達試驗設備》)2004年第三期)中有介紹.(3)相關分析(利用二元數據的相關分析,研究批量產品的穩定性,有一定的作用).當然,還有其他的溫度均勻度灝量數據分析方法。4.2優選法在溫度均勻度調試中的應用 在干燥箱調試中,要找到工作室尺寸、風道結構、蝸殼、風板、試樣架等等的最佳組合,片非易事.它們的組合狀態可以是成千甚至是上萬能種(只你把一個因素分得足夠細).如何用較少的試驗次數找到最佳組合,優選法是一個有力的工具。我們在實踐中,采用單因素的0.618法與對折法比較多,效果是不錯的。有時3’5次試驗就能找這單個因素的最佳狀態。 5.批量生產時干燥箱溫度均勻度的一致性與穩定性 在干燥箱批量生產時.要做到生產工藝穩定.能保證干燥箱結構和控制系統的一致性與穩定性,就能保證每藝批次產品溫度均勻度的一致性.也能保證各個批次產品溫度均勻度的穩定性。各個批次產品溫度均勻度指標如有波動I時,首先就要檢查生產工藝是否有變化,特別檢查干燥箱結構是否因工藝不穩定而有變化。 6用戶使用時干燥箱時溫度均勻度的穩定性 6 1使用環境的影響 電熱鼓風干燥箱受使用環境的影響大一些。用戶要注意的是,電熱干燥箱(空氣自然對流)的溫度均勻度指標受周圍小環境的影響較大,這種影響主要來自干燥箱周圍風的流動。當用戶把也熱干燥箱搬動地方時.最好測量一下溫度均勻度指標。 6 2負載的影響 負載對干燥箱溫度均勻度的影響相當大.物別是電熱(空氣自然對流)干燥箱。我認為,GB/T11l58—1989高溫試驗箱技術條什中對負載的規定也適用于干燥箱:負載總體積不超過試驗箱丁作室容積的1/5:負載橫截面面積之和不超過l作室主導風面面積的1/3;負載重封一般按每立方米工作室容積內放置50-80kg試驗樣品計算。有的剛戶因放置試驗樣品太多,造成烘焙質量不離,甚至于燒壞試驗樣品的事例出現。 |