摘要：快速(sù)溫變試(shì)驗箱(xiāng)在高(gāo)速升(shēng)降(jiàng)溫(wēn)過(guò)程(chéng)中，溫場(cháng)均匀(yún)性(xìng)往往隨溫(wēn)變(biàn)速率的提高而惡(è)化。溫變(biàn)速率越高，氣流(liú)擾動越大(dà)，溫度(dù)梯度越(yuè)明(míng)顯(xiǎn)，均(jūn)匀(yún)度難(nán)以控製在(zài)標準(zhǔn)要(yào)求的±2℃以內。本(běn)文(wén)從(cóng)溫(wēn)變過(guò)程中的熱(rè)慣(guàn)性(xìng)效(xiào)應(yīng)，氣流(liú)組織(zhī)變化，傳感器響應延遲三(sān)個維(wéi)度，係統分析溫(wēn)變速(sù)率與(yǔ)溫(wēn)場(cháng)均匀(yún)性的矛盾關(guān)係(xì)，提(tí)出(chū)基(jī)於(yú)風(fēng)機轉(zhuǎn)速同(tóng)步調(tiáo)節(jié)+加熱功率(shuài)分(fēn)區(qū)動態(tài)補償+多點傳感(gǎn)器平(píng)均控(kòng)製(zhì)的(dí)協(xié)同控(kòng)製方案，在(zài)10℃/min溫(wēn)變(biàn)速(sù)率下(xià)仍(réng)能維持溫度(dù)均(jūn)匀(yún)度≤±1.8℃，有效平(píng)衡高速(sù)溫(wēn)變與均(jūn)匀性之(zhī)間(jiān)的矛盾。

一(yī)，溫變速率(shuài)與均匀(yún)性的矛盾(dùn)

快(kuài)速(sù)溫(wēn)變(biàn)試驗箱(xiāng)的(dí)核心優(yōu)勢(shì)在於高速綫(xiàn)性(xìng)溫變，但高(gāo)速溫變帶(dài)來的氣流(liú)劇(jù)烈(liè)擾動和(hé)熱慣性效應(yīng)會(huì)破(pò)壞溫場(cháng)均匀性。溫變速(sù)率越(yuè)高(gāo)，箱內溫(wēn)度梯度越大，均(jūn)匀(yún)度(dù)越差(chà)。如何(hé)在(zài)10℃/min甚至15℃/min的高速(sù)溫(wēn)變(biàn)下維(wéi)持≤±2℃的(dí)溫(wēn)度均匀度，是快速溫變箱(xiāng)控製(zhì)技(jì)術的(dí)關鍵挑戰(zhàn)。

二(èr)，協(xié)同(tóng)控製方案(àn)

2.1 風(fēng)機(jī)轉速同步調節

升溫段風(fēng)機全速運行(háng)，強化對流換(huàn)熱(rè)；恒溫段降(jiàng)速(sù)運行(háng)，減少氣流擾(rǎo)動。

2.2 加(jiā)熱(rè)功(gōng)率(shuài)分區(qū)動(dòng)態(tài)補償(cháng)

根(gēn)據(jù)多點溫度反饋，分區調節加(jiā)熱功(gōng)率，補償局(jú)部溫(wēn)差。

2.3 多點傳感(gǎn)器平均控(kòng)製

采用(yòng)測試區多個(gè)傳感(gǎn)器信(xìn)號(hào)的平均(jūn)值作為(wéi)控製(zhì)反饋(kuì)，避免單點(diǎn)傳(chuán)感器受局(jú)部(bù)氣(qì)流影響導(dǎo)致誤調(tiáo)節。

三，優化(huà)效(xiào)果(guǒ)

10℃/min溫變速(sù)率下，溫度(dù)均(jūn)匀(yún)度(dù)從±3.2℃優化(huà)至±1.7℃，滿(mǎn)足標準(zhǔn)要求(qiú)。

四，總(zǒng)結

溫變速率(shuài)與(yǔ)溫場均(jūn)匀性(xìng)的(dí)協(xié)同控製(zhì)是快(kuài)速溫變箱的核心技術難點。通(tōng)過風機轉速同(tóng)步(bù)，加(jiā)熱功率分區(qū)補(bǔ)償，多(duō)點平(píng)均(jūn)控(kòng)製(zhì)的(dí)綜合(hé)方案，可(kě)在高速溫變(biàn)下(xià)維持(chí)均匀(yún)度(dù)達標(biāo)。