溫度均勻性是衡量恒溫恒濕快速溫變?cè)囼?yàn)箱性能的核心指標(biāo),直接決定可靠性測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。作為能實(shí)現(xiàn)3-20℃/min快速溫變的設(shè)備,其內(nèi)部溫場(chǎng)分布是否均勻,受設(shè)備結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)配置及使用條件等多重因素制約。若溫度均勻性不達(dá)標(biāo),會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)偏差,無法真實(shí)反映產(chǎn)品在環(huán)境下的性能表現(xiàn),因此厘清這些影響因素至關(guān)重要。

送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是影響恒溫恒濕快速溫變?cè)囼?yàn)箱溫度均勻性的首要因素。該設(shè)備依賴強(qiáng)制氣流循環(huán)實(shí)現(xiàn)溫場(chǎng)平衡,若送風(fēng)口與回風(fēng)口布局不合理,易形成氣流死角或局部紊流。普通設(shè)備多采用單風(fēng)機(jī)直吹設(shè)計(jì),而優(yōu)質(zhì)恒溫恒濕快速溫變?cè)囼?yàn)箱會(huì)配備雙循環(huán)風(fēng)機(jī)與導(dǎo)流板,通過“上送下回"或“側(cè)送側(cè)回"模式確保氣流覆蓋全域。風(fēng)機(jī)風(fēng)速調(diào)節(jié)精度不足也會(huì)影響均勻性,風(fēng)速過大會(huì)導(dǎo)致局部溫度波動(dòng),過小則無法快速平衡溫場(chǎng)。
箱體內(nèi)腔結(jié)構(gòu)與材料特性同樣關(guān)鍵。若內(nèi)腔存在突出棱角、焊接凸起或腔體形狀不規(guī)則,會(huì)阻礙氣流流通,形成局部低溫區(qū)。同時(shí),內(nèi)腔材料的導(dǎo)熱系數(shù)需嚴(yán)格控制,優(yōu)質(zhì)設(shè)備采用不銹鋼材質(zhì),其低導(dǎo)熱性可避免壁面與腔體內(nèi)產(chǎn)生溫度差;若使用普通鋼板,易因熱傳導(dǎo)導(dǎo)致壁面溫度偏低,影響整體溫場(chǎng)均勻。此外,密封條老化或腔體密封性差,會(huì)導(dǎo)致外部常溫空氣滲入,破壞內(nèi)部溫場(chǎng)穩(wěn)定。

加熱與制冷系統(tǒng)的性能匹配度直接影響溫度均勻性。恒溫恒濕快速溫變?cè)囼?yàn)箱的快速溫變特性對(duì)加熱管與蒸發(fā)器的分布要求高,若加熱管僅集中在腔體底部,會(huì)導(dǎo)致上部溫度上升緩慢;蒸發(fā)器局部結(jié)霜也會(huì)造成制冷不均。雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要,若高低溫級(jí)壓縮機(jī)運(yùn)行不協(xié)調(diào),會(huì)出現(xiàn)局部降溫過快現(xiàn)象。同時(shí),PID溫度控制算法的精度不足,無法根據(jù)腔體溫差實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加熱與制冷功率,也會(huì)加劇溫度不均勻問題。
負(fù)載放置方式與數(shù)量是易被忽視的影響因素。測(cè)試樣品若堆疊過密、貼近腔壁或堵塞風(fēng)口,會(huì)阻礙氣流循環(huán),導(dǎo)致樣品內(nèi)部與外部形成溫度梯度。恒溫恒濕快速溫變?cè)囼?yàn)箱的負(fù)載率通常建議不超過80%,且需將樣品均勻分布在托盤上,預(yù)留足夠氣流通道。此外,樣品自身的導(dǎo)熱性差異也會(huì)影響局部溫場(chǎng),高導(dǎo)熱性樣品易吸收周圍熱量,造成局部溫度偏低。

綜上,恒溫恒濕快速溫變?cè)囼?yàn)箱的溫度均勻性是多系統(tǒng)協(xié)同作用的結(jié)果。從送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化到內(nèi)腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從系統(tǒng)性能匹配到使用規(guī)范執(zhí)行,每一環(huán)都需精準(zhǔn)把控,才能確保設(shè)備在快速溫變過程中維持穩(wěn)定均勻的溫場(chǎng),為產(chǎn)品可靠性測(cè)試提供精準(zhǔn)的環(huán)境模擬保障。