高低溫冷熱沖擊試驗箱(簡稱溫度箱)和濕熱試驗箱(簡稱濕度試驗箱)是氣候環境試驗設備中兩種重要的氣候模擬試驗箱。這些溫度、濕度和氣候模擬設備廣泛應用于電子、機械、化工、建筑等行業，為研究各種設備、材料和零部件的環境適應性提供了可靠的人工環境。這些設備提供的人工環境的可靠性無疑對整個測試結果起著至關重要的作用。有很多因素需要控制。本文只討論高低溫冷熱沖擊試驗箱的溫度超調。

　　使用高低溫冷熱沖擊試驗箱時，針對溫度超調的問題，建議可以在標準中明確規定“溫度超調”，與相應的2℃溫度偏差要求一致，或者要求試驗箱的超調量與測試點的溫度值成正比，例如0~100℃時的超調量不應超過2℃，100℃以上的超調量不應超過測試點的2%，-80根據目前控制儀表的調節和控制精度，這個要求相對容易達到。此外，對于那些配備有冷熱對抗功能的設備，如壓縮機和冷卻水，這樣做不成問題。同時，對于“溫度超調”的溫度箱，標準中可以給出“溫度超調恢復時間”的幾種時間建議，如:3、5、8、10、15分鐘，供用戶選擇。根據經驗，對企業中仍在使用的控溫能力較差的高低溫冷熱沖擊試驗箱，給出如下建議:

 

　　（1）機柜的加熱和冷卻方式可分為單加熱、單冷卻和冷熱對抗三種形式。對于冷熱對抗的機柜，加熱過程和冷卻過程都可以很好地控制。在儀器控制精度足夠的前提下，產生的溫度超調量相對較小，但在單次加熱和單次冷卻過程中，超調量影響較大。由于制冷機組不能實現大范圍調節，只能通過機組的開關機來控制，所以溫度超調的問題只能通過儀表的控制精度和機組的開關機頻率來控制。一般單個加熱箱配有兩套或三套加熱器，由廠家提供，用于合理分配加熱功率。很多用戶習慣在啟動試驗箱的過程中直接開啟所有加熱器，使溫度始終在設定指標上限附近。如果箱體控制系統精度低，在加熱器的加熱保溫循環過程中會出現間歇超調，使箱體溫度不穩定在設定值。在這兩種情況下，溫度超調基本上是由于用戶對設備的無知造成的。解決辦法是仔細閱讀產品手冊，其中一般會給出在測試溫度下需要開啟的加熱器數量。如果加熱時間過長，可以先將所有加熱器打開，多余的加熱器在距離目標測試點10℃左右時可以關閉，這樣就可以基本保證箱體處于正常狀態。此外，單個加熱設備配有調節箱體內部溫度的風門。阻尼器的正確使用也可以避免溫度超調和溫度波動過大的問題。

 

　　（2）溫度超調的原因是儀器的精度。過去很多測試設備廠家使用的儀器精度普遍較低，反應速度相對較慢。有時盒子里的溫度已經很高了，但儀器沒有反應。此外，許多純高溫設備沒有配備壓縮機和冷卻水等冷卻設備，所以只有在溫度超調后才能自然冷卻，更容易造成溫度超調。比如國內一些試驗箱使用的是精度為0.5~1℃的控制儀。以015℃的控制儀表為例，儀表本身的精度為0.5℃。此外，由于傳感器的反應速度對溫度的影響，實際試驗箱的控制精度接近1℃。除此之外，還有加熱管的余熱對斷熱后溫度的影響。溫度箱的儀表精度一般應控制在0.2℃以下。目前新生產的試驗箱大多采用PID(比例、微分、積分)控制，溫度超調問題已經得到很好的控制，但PID控制的設定更為重要。這個問題一般由設備廠商來完成。在新設備到達現場后的驗證過程中，檢查員和設備制造商同時在場，協商和調整PID控制的設置。

 

　　（3）溫度超調是由傳感器的位置和攪拌風的方向造成的。實驗證明，將傳感器布置在出風口是一種較好的方法。這是由控制原理決定的，因為傳感器位于出風口處，在溫度上升和下降的過程中，出風口的溫度高于箱體內其他位置的溫度。當傳感器的感應溫度沒有達到設定值時，測試箱的加熱器(或制冷機組)將全功率工作，達到溫度后，加熱器(或制冷機組)將全功率停止工作，轉為間歇工作，并在攪拌風的作用下逐漸使測試箱內各點的溫度變平。此時，如果傳感器的響應速度較慢，會導致加熱器在達到溫度后繼續工作一段時間，從而造成另一種溫度超調的情況，這也是檢測中常見的情況，因此需要在出廠前對儀器和傳感器進行校正。

 

　　高低溫冷熱沖擊試驗箱的溫度超調主要就是以上幾點。如有疑問，歡迎來電。