干燥箱温度均匀度指标的一致性与稳定性

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1．问题的提出 温度均匀度是干燥箱的主要技术指标之一。它既是衡量干燥箱质麓好坏的主要技术指标，也是用户能否达到良好使明效果的主要技术指标。干燥箱温度均匀度指标的一致性，是指同一批干燥箱温度均匀度的离散状态；干燥箱温度均匀度的稳定性，是指一台干燥箱在不同时间温度均匀度的离散状态，或不同批次出厂的干燥箱温度均匀度的离散状态．因此重视与研究干燥箱温度均匀度的一致性与稳定性，对生产厂家和用户，都具有十分重要的意义． 2．干燥箱温度均匀度技术指标的特点 温度均匀度是描述某一(工作)空间温度分布状况的技术指标．同一组测量数据．由于不同标准的要求与测试、计算方法不同，就会呈现出不同的特点。例如干燥箱与高温试验箱的温度均匀度的定义、测量与数据处理方法不同，其调试方法也不同。 2．1从技术标准角度的分析 JB／T5520-1991《干燥箱技术条件》中规定：电热干燥箱(自然对流)的温度均匀度不大于最高工作温度的±3．5％电热鼓风干燥箱(强制对流)的温度均匀度不大于最高工作温度的±2．5％。 该标准规定，温度均匀皮的数值是中心点与各试点温度平均值之麓。根据笔者统计多台干燥箱测聋数捌的分析，中心点正巧处丁试点最高温度与最低温度的中问值的概率很小，而在试点最高温J延与最低温度之差的75％与25％点上的概率较高。比喻晚明(为便^丁说明问题，表中采川胖魁的假设数据，但从四达公·tJ山厂产品的大量实测数扒发明，中心点温度在最高、最低平均温度的位置的概率，与表中的表述是一致的)。  干燥箱技术条件的规定决定了干燥箱温度均匀度的特点——以工作空间中心点计算温度均匀度。这与GB／T11158-1989高温试验箱技术条件中规定的．温度均匀度为试点最高温度与最低温度之差的平均值相比．有很大的不同。这个不同，就决定了产品结构设计方法与调试方法的不同。后者只关注最高温度点与最低温度点之间的温度差，而前者还要关注中心点温度的值，能否更靠近(最高点与最低点温度值)50％的位置。 2．2从生产角度的分析 干燥箱是批量型组织生产的实验室仪器，每批产品生产周期短，厂家追求的是：做到每批产品温度均匀度指标一致，在不调试的情况下做到每台都达到标准要求。 2．3从使用角度的分析 干燥箱产品的温度均匀度指标，根据标准规定，在出厂时采用抽测的方法。尽管同一批产品的温度均匀度都在标准规定范围内。但仍有一定的离散性。这是用户应当知道的。用户还要注意剑，每台干燥箱(特别是空气自然对流的电热干燥箱)的温度均匀度还有随时间有变化特点。  更主要的是，干燥箱在置放试品后．其温度均匀度指标可能会发生很大变化。尤其是试品置放不合理，挡住了热风的循环，会形成局部温度异常(主要是超温)，造成试验的火败或试品的损坏。 3．影响干燥箱温度均匀度技术指标的主要因素 3．1干燥箱结构的影响 影响干燥箱温度均匀度的主要阂素是产品结构，例如：I：作室尺寸、风道结构、蜗壳、风板、试样架等等。其中任何一个因素的微小变化，都会造成干燥箱温度均匀度的变化。一台干燥箱有优良的温度均匀度指标，主要靠上述结构因素的最佳组合，而不是仅仅靠某一个因素的优化。温度均匀度好的干燥箱结构往往是在多次试验、调试中“找”出来的。当然，这时的温度均匀度是对空载条件而言的。 3．2控制系统的影响 在干燥箱结构不变的条件下。原则上可以说。控制精度较高时，产品的温度均匀度要好一些。但它是影响温度均匀度的次要因素。只要温度波动度在±l℃之内，温度均匀度仍达不到指标，就不要再调控制系统，而主要在结构上找问题了。 3．3使用环境的影响 对于温度均匀度指标而言，电热鼓风干燥箱(强制对流循环)受使用环境的影响少一些。电热干燥箱(自然对流循环)受使用环境的影响要大一些，它主要受干燥箱附近温度及风流动状态的影响。同一台电热干燥箱．置放在不同位置，温度均匀度指标有差别：不同的时间测量，温度均匀度指标也有差别．在新产品研制时，在批量产品质量评定时，在用户使用时，都要充分注意。 4．干燥箱温度均匀度的调试 新产品开发中，为“找”到一种温度均匀度指标好而且稳定的干燥箱结构，要有比较科学的测量数据分析和调试方法． 4．1温度均匀度测量数据的收集与分析 同一规格的干燥箱，同一批次不同产品个体的温度均匀度指标要收集．用于分析同批次的离散性；不同批次的温度均匀度数据也要收集，用于分析不同批次的离散性．达到监控与改进产品技术性能的目的。 对干燥箱温度均匀度测量数据进行分析的目的，是研究与判断其温度均匀度指标优劣，温度均匀度分布规律性．寻找调试方法的重要手段．目前采用的分析方法有：(1)温度分布图分析(用GB／T11158—1989高温试验箱技术条件中的上、中、下分层表示各试点的平均温度进行分析)；(2)温度分布曲线分析(按试点某一例定的顺序将各试点温度平均值描出曲线进行分析)．以上两种分析方法，本人在《试验箱温度场问题的探讨》（《四达试验设备》）2004年第三期)中有介绍．(3)相关分析(利用二元数据的相关分析，研究批量产品的稳定性，有一定的作用)．当然，还有其他的温度均匀度灏量数据分析方法。4．2优选法在温度均匀度调试中的应用 在干燥箱调试中，要找到工作室尺寸、风道结构、蜗壳、风板、试样架等等的最佳组合，片非易事．它们的组合状态可以是成千甚至是上万能种(只你把一个因素分得足够细)．如何用较少的试验次数找到最佳组合，优选法是一个有力的工具。我们在实践中，采用单因素的0．618法与对折法比较多，效果是不错的。有时3’5次试验就能找这单个因素的最佳状态。 5．批量生产时干燥箱温度均匀度的一致性与稳定性 在干燥箱批量生产时．要做到生产工艺稳定．能保证干燥箱结构和控制系统的一致性与稳定性，就能保证每艺批次产品温度均匀度的一致性．也能保证各个批次产品温度均匀度的稳定性。各个批次产品温度均匀度指标如有波动I时，首先就要检查生产工艺是否有变化，特别检查干燥箱结构是否因工艺不稳定而有变化。 6用户使用时干燥箱时温度均匀度的稳定性 6 1使用环境的影响 电热鼓风干燥箱受使用环境的影响大一些。用户要注意的是，电热干燥箱(空气自然对流)的温度均匀度指标受周围小环境的影响较大，这种影响主要来自干燥箱周围风的流动。当用户把也热干燥箱搬动地方时．最好测量一下温度均匀度指标。 6 2负载的影响 负载对干燥箱温度均匀度的影响相当大．物别是电热(空气自然对流)干燥箱。我认为，GB／T11l58—1989高温试验箱技术条什中对负载的规定也适用于干燥箱：负载总体积不超过试验箱丁作室容积的1／5：负载横截面面积之和不超过l作室主导风面面积的1／3；负载重封一般按每立方米工作室容积内放置50-80kg试验样品计算。有的刚户因放置试验样品太多，造成烘焙质量不离，甚至于烧坏试验样品的事例出现。

干燥箱温度均匀度指标的一致性与稳定性

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1．问题的提出 温度均匀度是干燥箱的主要技术指标之一。它既是衡量干燥箱质麓好坏的主要技术指标，也是用户能否达到良好使明效果的主要技术指标。干燥箱温度均匀度指标的一致性，是指同一批干燥箱温度均匀度的离散状态；干燥箱温度均匀度的稳定性，是指一台干燥箱在不同时间温度均匀度的离散状态，或不同批次出厂的干燥箱温度均匀度的离散状态．因此重视与研究干燥箱温度均匀度的一致性与稳定性，对生产厂家和用户，都具有十分重要的意义． 2．干燥箱温度均匀度技术指标的特点 温度均匀度是描述某一(工作)空间温度分布状况的技术指标．同一组测量数据．由于不同标准的要求与测试、计算方法不同，就会呈现出不同的特点。例如干燥箱与高温试验箱的温度均匀度的定义、测量与数据处理方法不同，其调试方法也不同。 2．1从技术标准角度的分析 JB／T5520-1991《干燥箱技术条件》中规定：电热干燥箱(自然对流)的温度均匀度不大于最高工作温度的±3．5％电热鼓风干燥箱(强制对流)的温度均匀度不大于最高工作温度的±2．5％。 该标准规定，温度均匀皮的数值是中心点与各试点温度平均值之麓。根据笔者统计多台干燥箱测聋数捌的分析，中心点正巧处丁试点最高温度与最低温度的中问值的概率很小，而在试点最高温J延与最低温度之差的75％与25％点上的概率较高。比喻晚明(为便^丁说明问题，表中采川胖魁的假设数据，但从四达公·tJ山厂产品的大量实测数扒发明，中心点温度在最高、最低平均温度的位置的概率，与表中的表述是一致的)。  干燥箱技术条件的规定决定了干燥箱温度均匀度的特点——以工作空间中心点计算温度均匀度。这与GB／T11158-1989高温试验箱技术条件中规定的．温度均匀度为试点最高温度与最低温度之差的平均值相比．有很大的不同。这个不同，就决定了产品结构设计方法与调试方法的不同。后者只关注最高温度点与最低温度点之间的温度差，而前者还要关注中心点温度的值，能否更靠近(最高点与最低点温度值)50％的位置。 2．2从生产角度的分析 干燥箱是批量型组织生产的实验室仪器，每批产品生产周期短，厂家追求的是：做到每批产品温度均匀度指标一致，在不调试的情况下做到每台都达到标准要求。 2．3从使用角度的分析 干燥箱产品的温度均匀度指标，根据标准规定，在出厂时采用抽测的方法。尽管同一批产品的温度均匀度都在标准规定范围内。但仍有一定的离散性。这是用户应当知道的。用户还要注意剑，每台干燥箱(特别是空气自然对流的电热干燥箱)的温度均匀度还有随时间有变化特点。  更主要的是，干燥箱在置放试品后．其温度均匀度指标可能会发生很大变化。尤其是试品置放不合理，挡住了热风的循环，会形成局部温度异常(主要是超温)，造成试验的火败或试品的损坏。 3．影响干燥箱温度均匀度技术指标的主要因素 3．1干燥箱结构的影响 影响干燥箱温度均匀度的主要阂素是产品结构，例如：I：作室尺寸、风道结构、蜗壳、风板、试样架等等。其中任何一个因素的微小变化，都会造成干燥箱温度均匀度的变化。一台干燥箱有优良的温度均匀度指标，主要靠上述结构因素的最佳组合，而不是仅仅靠某一个因素的优化。温度均匀度好的干燥箱结构往往是在多次试验、调试中“找”出来的。当然，这时的温度均匀度是对空载条件而言的。 3．2控制系统的影响 在干燥箱结构不变的条件下。原则上可以说。控制精度较高时，产品的温度均匀度要好一些。但它是影响温度均匀度的次要因素。只要温度波动度在±l℃之内，温度均匀度仍达不到指标，就不要再调控制系统，而主要在结构上找问题了。 3．3使用环境的影响 对于温度均匀度指标而言，电热鼓风干燥箱(强制对流循环)受使用环境的影响少一些。电热干燥箱(自然对流循环)受使用环境的影响要大一些，它主要受干燥箱附近温度及风流动状态的影响。同一台电热干燥箱．置放在不同位置，温度均匀度指标有差别：不同的时间测量，温度均匀度指标也有差别．在新产品研制时，在批量产品质量评定时，在用户使用时，都要充分注意。 4．干燥箱温度均匀度的调试 新产品开发中，为“找”到一种温度均匀度指标好而且稳定的干燥箱结构，要有比较科学的测量数据分析和调试方法． 4．1温度均匀度测量数据的收集与分析 同一规格的干燥箱，同一批次不同产品个体的温度均匀度指标要收集．用于分析同批次的离散性；不同批次的温度均匀度数据也要收集，用于分析不同批次的离散性．达到监控与改进产品技术性能的目的。 对干燥箱温度均匀度测量数据进行分析的目的，是研究与判断其温度均匀度指标优劣，温度均匀度分布规律性．寻找调试方法的重要手段．目前采用的分析方法有：(1)温度分布图分析(用GB／T11158—1989高温试验箱技术条件中的上、中、下分层表示各试点的平均温度进行分析)；(2)温度分布曲线分析(按试点某一例定的顺序将各试点温度平均值描出曲线进行分析)．以上两种分析方法，本人在《试验箱温度场问题的探讨》（《四达试验设备》）2004年第三期)中有介绍．(3)相关分析(利用二元数据的相关分析，研究批量产品的稳定性，有一定的作用)．当然，还有其他的温度均匀度灏量数据分析方法。4．2优选法在温度均匀度调试中的应用 在干燥箱调试中，要找到工作室尺寸、风道结构、蜗壳、风板、试样架等等的最佳组合，片非易事．它们的组合状态可以是成千甚至是上万能种(只你把一个因素分得足够细)．如何用较少的试验次数找到最佳组合，优选法是一个有力的工具。我们在实践中，采用单因素的0．618法与对折法比较多，效果是不错的。有时3’5次试验就能找这单个因素的最佳状态。 5．批量生产时干燥箱温度均匀度的一致性与稳定性 在干燥箱批量生产时．要做到生产工艺稳定．能保证干燥箱结构和控制系统的一致性与稳定性，就能保证每艺批次产品温度均匀度的一致性．也能保证各个批次产品温度均匀度的稳定性。各个批次产品温度均匀度指标如有波动I时，首先就要检查生产工艺是否有变化，特别检查干燥箱结构是否因工艺不稳定而有变化。 6用户使用时干燥箱时温度均匀度的稳定性 6 1使用环境的影响 电热鼓风干燥箱受使用环境的影响大一些。用户要注意的是，电热干燥箱(空气自然对流)的温度均匀度指标受周围小环境的影响较大，这种影响主要来自干燥箱周围风的流动。当用户把也热干燥箱搬动地方时．最好测量一下温度均匀度指标。 6 2负载的影响 负载对干燥箱温度均匀度的影响相当大．物别是电热(空气自然对流)干燥箱。我认为，GB／T11l58—1989高温试验箱技术条什中对负载的规定也适用于干燥箱：负载总体积不超过试验箱丁作室容积的1／5：负载横截面面积之和不超过l作室主导风面面积的1／3；负载重封一般按每立方米工作室容积内放置50-80kg试验样品计算。有的刚户因放置试验样品太多，造成烘焙质量不离，甚至于烧坏试验样品的事例出现。