节能快速温变试验箱温度变化速率解说

节能快速温变试验箱、线性温变试验箱温度变化速率

一般定义试验箱在规定的温度范围内，工作空间指示点的温度连续上升或连续下降时，总的温度变化值与完成该过程所需时间的比值为全程平均温度变化速率，单位为℃/min。这个定义是对应某个温度范围内温度的平均变化速率。如果定义为单位时间内温度的变化量（即*=dT/at），则给出的是温度—时间变化曲线上某点的斜率，称为瞬态温度变化速率，单位也是℃/min。

节能快速温变试验箱、线性温变试验箱不同试验标准对温（湿）度试验箱温度变化速率的要求大相径庭。设备环境试验方法GJB150系列标准中涉及与稳态温度相关的试验方法，如高温试验、低温试验、湿热试验、霉菌试验等多数要求温度变化速率不应超过3℃/min，通常取1℃/min~2℃/min。在电工电子产品基本环境试验规程GB/T 2423类似的试验中，多数规定变化速率不大于1℃/min。这是因为在稳态性环境试验中（除温度变化试验外）产品主要是在稳态极限环境条件下进行考核，要求温度能浸透产品内部。变温（升温和降温）的过程只涉及试验进程的快慢，不要求对产品进行温差应力场的考核，故通常取较低的变温速率，既不至于对被试验产品产生过高的温度应力场的强烈激励，也可以降低试验设备的投资成本。

可靠性试验中要求施加的环境应力是随机振动+湿度+温度循环的综合环境应力试验，每一个温度循环剖面的要求是在较短时间内模拟从冷状态下的不工作（最冷）转到在冷气候条件下工作至热状态。从热状态下的不工作（最热），转到在热气候条件下工作至冷状态，并重复进行这种热冷状态循环，由于可靠性试验模拟环境的基本原则是尽可能真实地再现产品的工作任务环境，故要求试验过程中有较高的变温速率。如航空产品要求变温速率5℃/min~30℃/min，一般地面用产品的变温速率为5℃/min~10℃/min。

环境应力筛选是一种工艺过程，选取高变温速率的温度循环加随机振动可以加速激发产品零部件、元器件固有的潜在缺陷发展成为故障，从而达到将潜在故障提前消灭在生产现场的目的，故环境应力筛选要求较高的温度变化速率，通常要求变温速率为5℃/min，一般取10℃/min～15℃/min。近20年来随着故障物理学累积疲劳损伤理论的发展，以更高的变温速率30℃/min~80℃/min加六自由度随机振动的高加速应力筛选（HASS）和高加速寿命试验（HALT）正日益为人们所重视。

试验箱的变温速率越高，试验箱内循环气流对温度快速响应的能力越强，要求试验箱加热系统和制冷机组的功率越大，试验箱的投资成本及维护修理费用也越高。因此恰当地选择变温速率是节省成本及运营费用的关键之一。

这里所说的温度变化速率是指围绕产品周围的空气温度的变化速率，不可理解为产品自身的温度变化情况。在环境与可靠性试验中，产品表面的温度状况由产品对周围空气温度的响应而确定，而产品内部的温度响应特性及其温度应力场则取决于产品自身的结构、材料及组成。