快速溫變測(cè)試箱的 “溫變速率” 受樣品發(fā)熱影響嗎？

【資料簡(jiǎn)介】

樣品發(fā)熱對(duì)溫變速率的雙向影響：升溫階段 “加速” 與降溫階段 “阻滯”

升溫階段：樣品發(fā)熱疊加加熱系統(tǒng)，導(dǎo)致溫變速率超調(diào)

快速溫變測(cè)試箱升溫時(shí)，加熱系統(tǒng)通過翅片加熱管釋放熱量，配合均流風(fēng)道使箱內(nèi)溫度均勻上升。若樣品在測(cè)試中自身發(fā)熱（如動(dòng)力電池充放電時(shí)產(chǎn)熱、電機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)熱），會(huì)形成 “加熱系統(tǒng) + 樣品發(fā)熱” 的雙重?zé)嵩?，?dǎo)致實(shí)際溫變速率超過設(shè)定值。例如某新能源實(shí)驗(yàn)室測(cè)試 200Ah 動(dòng)力電池時(shí)，設(shè)定升溫速率 5℃/min（從 25℃升至 60℃），但電池充電過程中產(chǎn)生 50W 熱量，實(shí)際升溫速率達(dá) 7.2℃/min，提前 12 分鐘達(dá)到目標(biāo)溫度，破壞了溫變曲線的連續(xù)性，可能導(dǎo)致電池高溫性能測(cè)試數(shù)據(jù)失真。

 

 

降溫階段：樣品發(fā)熱抵消制冷冷量，導(dǎo)致溫變速率驟降

降溫是快速溫變測(cè)試箱依賴制冷系統(tǒng)輸出冷量實(shí)現(xiàn)的，若樣品持續(xù)發(fā)熱，會(huì)直接抵消部分冷量，導(dǎo)致降溫速率大幅下降。例如測(cè)試大功率 LED 驅(qū)動(dòng)電源（發(fā)熱功率 30W）時(shí)，快速溫變測(cè)試箱設(shè)定降溫速率 8℃/min（從 85℃降至 25℃），正?？蛰d時(shí)需 7.5 分鐘，而帶載測(cè)試時(shí)因樣品持續(xù)產(chǎn)熱，冷量被部分消耗，降溫耗時(shí)延長(zhǎng)至 15 分鐘，速率降至 3.3℃/min，且低溫段（25℃~35℃）出現(xiàn)溫度 “平臺(tái)期”，無法快速達(dá)到目標(biāo)溫度，影響測(cè)試效率與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

樣品發(fā)熱引發(fā)的衍生問題：破壞溫濕度均勻性與設(shè)備安全

 

箱內(nèi)溫濕度均勻性失衡

快速溫變測(cè)試箱需保證箱內(nèi)溫度均勻性≤±2℃、濕度均勻性≤±3% RH，樣品局部集中發(fā)熱（如多組電子元件密集擺放）會(huì)形成 “熱點(diǎn)區(qū)域”，導(dǎo)致局部溫度比箱內(nèi)平均溫度高 5~8℃，同時(shí)發(fā)熱導(dǎo)致的空氣對(duì)流紊亂會(huì)破壞濕度分布，使高濕測(cè)試時(shí)局部濕度偏差超 ±5% RH。例如測(cè)試服務(wù)器主板（局部發(fā)熱點(diǎn)溫度超 60℃）時(shí)，箱內(nèi)靠近主板的區(qū)域溫度比遠(yuǎn)處高 7℃，導(dǎo)致主板不同部位的耐溫性能測(cè)試結(jié)果差異顯著，無法真實(shí)反映產(chǎn)品整體可靠性。

制冷系統(tǒng)過載風(fēng)險(xiǎn)升高

為抵消樣品發(fā)熱帶來的降溫阻力，快速溫變測(cè)試箱的壓縮機(jī)會(huì)自動(dòng)提升運(yùn)行功率，長(zhǎng)期處于高負(fù)荷狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣溫度升高（超 100℃），觸發(fā)高溫保護(hù)停機(jī)；同時(shí)，制冷系統(tǒng)壓力異常升高（如從正常 1.0MPa 升至 1.8MPa），可能導(dǎo)致冷凝器、毛細(xì)管泄漏，維修成本超萬元，設(shè)備停機(jī)周期長(zhǎng)達(dá) 10~15 天。