1.問(wèn)題的提出 溫度均勻度是干燥箱的主要技術(shù)指標(biāo)之一。它既是衡量干燥箱質(zhì)麓好壞的主要技術(shù)指標(biāo),也是用戶能否達(dá)到良好使明效果的主要技術(shù)指標(biāo)。干燥箱溫度均勻度指標(biāo)的一致性,是指同一批干燥箱溫度均勻度的離散狀態(tài);干燥箱溫度均勻度的穩(wěn)定性,是指一臺(tái)干燥箱在不同時(shí)間溫度均勻度的離散狀態(tài),或不同批次出廠的干燥箱溫度均勻度的離散狀態(tài).因此重視與研究干燥箱溫度均勻度的一致性與穩(wěn)定性,對(duì)生產(chǎn)廠家和用戶,都具有十分重要的意義. 2.干燥箱溫度均勻度技術(shù)指標(biāo)的特點(diǎn) 溫度均勻度是描述某一(工作)空間溫度分布狀況的技術(shù)指標(biāo).同一組測(cè)量數(shù)據(jù).由于不同標(biāo)準(zhǔn)的要求與測(cè)試、計(jì)算方法不同,就會(huì)呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。例如干燥箱與高溫試驗(yàn)箱的溫度均勻度的定義、測(cè)量與數(shù)據(jù)處理方法不同,其調(diào)試方法也不同。
2.1從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)角度的分析 JB/T5520-1991《干燥箱技術(shù)條件》中規(guī)定:電熱干燥箱(自然對(duì)流)的溫度均勻度不大于最高工作溫度的±3.5%電熱鼓風(fēng)干燥箱(強(qiáng)制對(duì)流)的溫度均勻度不大于最高工作溫度的±2.5%。 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,溫度均勻皮的數(shù)值是中心點(diǎn)與各試點(diǎn)溫度平均值之麓。根據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)多臺(tái)干燥箱測(cè)聾數(shù)捌的分析,中心點(diǎn)正巧處丁試點(diǎn)最高溫度與最低溫度的中問(wèn)值的概率很小,而在試點(diǎn)最高溫J延與最低溫度之差的75%與25%點(diǎn)上的概率較高。比喻晚明(為便^丁說(shuō)明問(wèn)題,表中采川胖魁的假設(shè)數(shù)據(jù),但從四達(dá)公·tJ山廠產(chǎn)品的大量實(shí)測(cè)數(shù)扒發(fā)明,中心點(diǎn)溫度在最高、最低平均溫度的位置的概率,與表中的表述是一致的)。
干燥箱技術(shù)條件的規(guī)定決定了干燥箱溫度均勻度的特點(diǎn)——以工作空間中心點(diǎn)計(jì)算溫度均勻度。這與GB/T11158-1989高溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件中規(guī)定的.溫度均勻度為試點(diǎn)最高溫度與最低溫度之差的平均值相比.有很大的不同。這個(gè)不同,就決定了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與調(diào)試方法的不同。后者只關(guān)注最高溫度點(diǎn)與最低溫度點(diǎn)之間的溫度差,而前者還要關(guān)注中心點(diǎn)溫度的值,能否更靠近(最高點(diǎn)與最低點(diǎn)溫度值)50%的位置。 2.2從生產(chǎn)角度的分析 干燥箱是批量型組織生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)室儀器,每批產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,廠家追求的是:做到每批產(chǎn)品溫度均勻度指標(biāo)一致,在不調(diào)試的情況下做到每臺(tái)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。 2.3從使用角度的分析 干燥箱產(chǎn)品的溫度均勻度指標(biāo),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在出廠時(shí)采用抽測(cè)的方法。盡管同一批產(chǎn)品的溫度均勻度都在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)。但仍有一定的離散性。這是用戶應(yīng)當(dāng)知道的。用戶還要注意劍,每臺(tái)干燥箱(特別是空氣自然對(duì)流的電熱干燥箱)的溫度均勻度還有隨時(shí)間有變化特點(diǎn)。
更主要的是,干燥箱在置放試品后.其溫度均勻度指標(biāo)可能會(huì)發(fā)生很大變化。尤其是試品置放不合理,擋住了熱風(fēng)的循環(huán),會(huì)形成局部溫度異常(主要是超溫),造成試驗(yàn)的火敗或試品的損壞。 3.影響干燥箱溫度均勻度技術(shù)指標(biāo)的主要因素 3.1干燥箱結(jié)構(gòu)的影響 影響干燥箱溫度均勻度的主要閡素是產(chǎn)品結(jié)構(gòu),例如:I:作室尺寸、風(fēng)道結(jié)構(gòu)、蝸殼、風(fēng)板、試樣架等等。其中任何一個(gè)因素的微小變化,都會(huì)造成干燥箱溫度均勻度的變化。一臺(tái)干燥箱有優(yōu)良的溫度均勻度指標(biāo),主要靠上述結(jié)構(gòu)因素的最佳組合,而不是僅僅靠某一個(gè)因素的優(yōu)化。溫度均勻度好的干燥箱結(jié)構(gòu)往往是在多次試驗(yàn)、調(diào)試中“找”出來(lái)的。當(dāng)然,這時(shí)的溫度均勻度是對(duì)空載條件而言的。 3.2控制系統(tǒng)的影響
在干燥箱結(jié)構(gòu)不變的條件下。原則上可以說(shuō)?刂凭容^高時(shí),產(chǎn)品的溫度均勻度要好一些。但它是影響溫度均勻度的次要因素。只要溫度波動(dòng)度在±l℃之內(nèi),溫度均勻度仍達(dá)不到指標(biāo),就不要再調(diào)控制系統(tǒng),而主要在結(jié)構(gòu)上找問(wèn)題了。 3.3使用環(huán)境的影響 對(duì)于溫度均勻度指標(biāo)而言,電熱鼓風(fēng)干燥箱(強(qiáng)制對(duì)流循環(huán))受使用環(huán)境的影響少一些。電熱干燥箱(自然對(duì)流循環(huán))受使用環(huán)境的影響要大一些,它主要受干燥箱附近溫度及風(fēng)流動(dòng)狀態(tài)的影響。同一臺(tái)電熱干燥箱.置放在不同位置,溫度均勻度指標(biāo)有差別:不同的時(shí)間測(cè)量,溫度均勻度指標(biāo)也有差別.在新產(chǎn)品研制時(shí),在批量產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定時(shí),在用戶使用時(shí),都要充分注意。 4.干燥箱溫度均勻度的調(diào)試 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,為“找”到一種溫度均勻度指標(biāo)好而且穩(wěn)定的干燥箱結(jié)構(gòu),要有比較科學(xué)的測(cè)量數(shù)據(jù)分析和調(diào)試方法. 4.1溫度均勻度測(cè)量數(shù)據(jù)的收集與分析 同一規(guī)格的干燥箱,同一批次不同產(chǎn)品個(gè)體的溫度均勻度指標(biāo)要收集.用于分析同批次的離散性;不同批次的溫度均勻度數(shù)據(jù)也要收集,用于分析不同批次的離散性.達(dá)到監(jiān)控與改進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)性能的目的。 對(duì)干燥箱溫度均勻度測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的目的,是研究與判斷其溫度均勻度指標(biāo)優(yōu)劣,溫度均勻度分布規(guī)律性.尋找調(diào)試方法的重要手段.目前采用的分析方法有:(1)溫度分布圖分析(用GB/T11158—1989高溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件中的上、中、下分層表示各試點(diǎn)的平均溫度進(jìn)行分析);(2)溫度分布曲線分析(按試點(diǎn)某一例定的順序?qū)⒏髟圏c(diǎn)溫度平均值描出曲線進(jìn)行分析).以上兩種分析方法,本人在《試驗(yàn)箱溫度場(chǎng)問(wèn)題的探討》(《四達(dá)試驗(yàn)設(shè)備》)2004年第三期)中有介紹.(3)相關(guān)分析(利用二元數(shù)據(jù)的相關(guān)分析,研究批量產(chǎn)品的穩(wěn)定性,有一定的作用).當(dāng)然,還有其他的溫度均勻度灝量數(shù)據(jù)分析方法。4.2優(yōu)選法在溫度均勻度調(diào)試中的應(yīng)用 在干燥箱調(diào)試中,要找到工作室尺寸、風(fēng)道結(jié)構(gòu)、蝸殼、風(fēng)板、試樣架等等的最佳組合,片非易事.它們的組合狀態(tài)可以是成千甚至是上萬(wàn)能種(只你把一個(gè)因素分得足夠細(xì)).如何用較少的試驗(yàn)次數(shù)找到最佳組合,優(yōu)選法是一個(gè)有力的工具。我們?cè)趯?shí)踐中,采用單因素的0.618法與對(duì)折法比較多,效果是不錯(cuò)的。有時(shí)3’5次試驗(yàn)就能找這單個(gè)因素的最佳狀態(tài)。 5.批量生產(chǎn)時(shí)干燥箱溫度均勻度的一致性與穩(wěn)定性 在干燥箱批量生產(chǎn)時(shí).要做到生產(chǎn)工藝穩(wěn)定.能保證干燥箱結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的一致性與穩(wěn)定性,就能保證每藝批次產(chǎn)品溫度均勻度的一致性.也能保證各個(gè)批次產(chǎn)品溫度均勻度的穩(wěn)定性。各個(gè)批次產(chǎn)品溫度均勻度指標(biāo)如有波動(dòng)I時(shí),首先就要檢查生產(chǎn)工藝是否有變化,特別檢查干燥箱結(jié)構(gòu)是否因工藝不穩(wěn)定而有變化。 6用戶使用時(shí)干燥箱時(shí)溫度均勻度的穩(wěn)定性 6 1使用環(huán)境的影響 電熱鼓風(fēng)干燥箱受使用環(huán)境的影響大一些。用戶要注意的是,電熱干燥箱(空氣自然對(duì)流)的溫度均勻度指標(biāo)受周圍小環(huán)境的影響較大,這種影響主要來(lái)自干燥箱周圍風(fēng)的流動(dòng)。當(dāng)用戶把也熱干燥箱搬動(dòng)地方時(shí).最好測(cè)量一下溫度均勻度指標(biāo)。 6 2負(fù)載的影響 負(fù)載對(duì)干燥箱溫度均勻度的影響相當(dāng)大.物別是電熱(空氣自然對(duì)流)干燥箱。我認(rèn)為,GB/T11l58—1989高溫試驗(yàn)箱技術(shù)條什中對(duì)負(fù)載的規(guī)定也適用于干燥箱:負(fù)載總體積不超過(guò)試驗(yàn)箱丁作室容積的1/5:負(fù)載橫截面面積之和不超過(guò)l作室主導(dǎo)風(fēng)面面積的1/3;負(fù)載重封一般按每立方米工作室容積內(nèi)放置50-80kg試驗(yàn)樣品計(jì)算。有的剛戶因放置試驗(yàn)樣品太多,造成烘焙質(zhì)量不離,甚至于燒壞試驗(yàn)樣品的事例出現(xiàn)。 |