低温试验对试验设备的要求

低温试验对试验设备的要求，很大程度上取决于样品本身的性能和试验的类型，但基本与高温试验对试验设备的要求相同，要注意的有以下几方面。
 

低温试验箱示意图

 

1、低温试验设备的类型

 

(1)直接冷却式低温试验设备

 

直接冷却式(简称直冷式)低温试验设备是向试验设备工作空间内送入冷却剂(如液氮或二氧化碳等)，由于冷却剂的蒸发吸热而降低工作空间内的温度。

 

虽然直冷式低温试验设备的结构简单，降温速度也快，但是冷却剂与被试样品要直接接触，遇到热空气易结冰、结霜，温度不易控制，工作空间内温度分布也不均匀，试验的再现性较差， 目前仅用在机械制冷实现快速降温有困难的试验中(如降温速率在15℃/min以上的试验中）。

 

(2)间接冷却式低温试验设备

 

间接冷却式低温试验设备是指冷却剂在一个闭环系统的冷冻机内被压缩后，又在该系统的蒸发器中急剧膨胀蒸发，从而吸收周围空气中的大量热量，使工作空间内温度降低。间接冷却式低温试验设备结构复杂，成本高，但因冷却能力强、温度容易控制、试验设备工作空间内温度分布均匀、试验再现性好，所以在环境与可靠性试验领域，以及工业、商业、医药卫生等领域广泛采用。

 

2、样品对试验设备的要求

 

(1)非散热样品对试验设备的要求

 

在进行非散热样品低温试验时，低温试验设备的工作空间(指能满足规定的试验条件并能保持在规定容差范围内的那一部分空间)应能达到并保持规定的试验温度值。即使由于观察误差、工作空间内温度分布的均匀度(<2℃)及随时间变化波动度(<±l℃)等原因，使工作空间不能保持标称值(如-45℃)，仍应保持在规定的容差范围(如-45℃±3℃)内。

 

(2)散热样品对试验设备的要求

 

在进行散热样品的低温试验时，为了满足散热样品的试验需要和实现高再现性，试验应优先在无强迫空气循环条件下进行，此时试验设备工作空间体积与样品体积之比应不小于5:1 (自由空气条件)，样品任一表面与相对应的工作空间内壁之间的最小距离不小于15cm。有时，由于工作空间体积小、样品体积大和耗散热量多而不能满足“自由空气”条件，则允许使用有强迫空气循环的试验设备，但此时的风速应尽量低，并能控制不超过0.5 m/s。

 

3、工作空间

 

试验时，试验样品应能完全容入试验箱的工作空间内，达到稳定状态时，流向试验样品的空气温度应处于标称温度±2℃范围内。

 

注:当由于试验箱尺寸的原因，不能维持上述容差时，容差可以放宽，试验温度大于等于-25℃时为±3℃;试验温度大于-65℃，而小于等于-25℃时为±5℃.若采用了上述容差，则应在试验报告中指明。