高低溫試驗箱（室）工作（zuò）空間的試驗溫度是（shì）否均勻是一個非（fēi）常重要的問題，因（yīn）為如果（guǒ）溫度不均勻超過了（le）允許偏差，則受試樣品的試驗條件達不到一致，有的樣品或樣品某一部分（fèn），試驗溫度偏（piān）高，有的偏（piān）低，從而產生過試驗或欠試驗的問題，使試驗的再現性差，試驗得出的數據不可靠，終使試驗（yàn）歸於失（shī）敗。本文擬對氣候環境高低溫試驗箱（室）的溫度均勻性有關問題提出一些看法。

    一、各種標準表述高低溫試驗箱（室）溫（wēn）度均勻性的指標及（jí）其計（jì）算方法
    1、均勻度（dù）：以溫度均（jun1）勻度指標來表示高低溫試驗（yàn）箱的溫度均勻性，例如有以下一（yī）些標準：
    1）英國（guó）標準BS389-1965《實驗室濕熱箱技術條件》：規定為（wéi）在次達（dá）到設定溫度兩小後，用溫差（chà）熱（rè）電偶連續測試兩小時，分別計算每一測試點與點的溫差平均值，其中者即為溫度均勻度，其大小不得超過規定指標±0.5℃。
    2）日本試驗機（jī）工業會，恒溫恒濕箱的性能試驗方法：測溫元件置（zhì）於上、下四角及點，上下四角測溫元件距箱壁距離為各自邊（biān）長的1/6且不小於50㎜處。當溫度達到恒定狀態後，對各測試點每隔一分鍾測試一次，共測十次以（yǐ）上，計算每一測試點與點的溫差的（de）平均值（zhí），其中者即為溫度均勻度。
    3）美國ASTMD2436-68《電（diàn）氣絕緣用強製對流（liú）實驗室烘箱技（jì）術條件》：用（yòng）9隻熱電偶，隻在距工作室幾（jǐ）何25 m內，其餘8隻在上下四（sì）角且距箱壁50 m處。當達到（dào）設定溫度並（bìng）穩定16小時後，盡快記錄9支熱電偶的溫度數據，然後，每隔5分鍾記錄一次（cì），共（gòng）記錄得到45個數（shù）據。計算45個數據的平（píng）均值作（zuò）為箱溫。從45個（gè）數據中選（xuǎn）出兩個數和兩個小數分別各自減去平均數，然後從四個（gè）差（chà）值中選出兩個差值並求其平均值，此值就表述箱（xiāng）內溫度均勻度。
    4）中國JB/T5520- -91《幹燥（zào）箱技術條件》：對各測試點（diǎn）連續測（cè）試（shì）四次，時間≤20min，計算各測試點四次測得的平均值與點四次測試的平均值（zhí）之差，其中值與工作溫度之比即（jí）幹燥箱的溫度均勻度，以百分比（bǐ）表示（shì）。
    5）中國GB10586-89《濕熱（rè）試驗箱技術條件》。各測（cè）試點除點外，其（qí）餘各點距箱壁為各自邊長的1/10。當溫度達到規定值並穩定2h後，每隔2min測試各測試點溫度一次， 在（zài）30min內（nèi）共測15次，再隔（gé）30min再測（cè）一次，以後每隔1h測-次。利用30min內（nèi）15次的測試數據，分別算（suàn）出每次（cì）數據中與溫（wēn）度之差再求其平均值，即為溫度均勻度。
    2、溫度偏差：以溫度偏差指標來要求 高低（dī）溫試驗箱工作空間的溫度均勻性，如以下一（yī）些標準：
    1）在美（měi）軍標MIL-STD-810D， 4.4.1 試驗條件允差中規定“試樣完全被空氣包圍（必要的支承點除外），試驗區測（cè）區測（cè）理係統的溫度和包（bāo）圍試件各處的溫（wēn）度梯度應分別在試（shì）驗溫度的±2℃以內和不超過每米1℃或總的值為2.2℃ （試（shì）件不工作）”
此標（biāo）準中用±2'℃的溫度偏差和1℃/M的溫度梯度來要求箱內（nèi）工作空間的溫度均勻性。
    2）在（zài）美軍標MIL-STD-202F，2.2.1 及MIL-STD-883℃， 4.5.8 中要求工作區空間內任-一點的溫（wēn）度，在給定時間內偏離基準點不超過±3℃ （ 即為容許偏差）。
    3）在IE℃68號出版物及GB2423中，對高低溫試驗箱工作空間的溫度均勻性（xìng）要求（qiú）以“容差”即對標稱（chēng）溫度的容許偏差表述。對容差大小，在高溫箱中規定為±2℃，在低溫箱中規（guī）定為±3℃。4）在IE℃68-2-3，2.1的注（zhù）中“溫度（dù）±2℃的（de）容差是由於（yú）考慮到有測量的（de）誤（wù）差，緩慢的（de）溫度變化和工作空間的溫度波動度（dù）等”。
    在IE℃216號出版物第四篇老化烘箱中，定義“溫度偏（piān）差”是“由於溫度（dù）波動度和溫度梯度組合而成的（de）誤差（chà）”。
    5）GB/T5170·21996《電工電子產品（pǐn）環境試驗設備基本（běn）參數檢（jiǎn）定方法溫度試驗設備》，規定“溫度偏差”為高低溫試驗箱溫度性能指標的（de）檢定項目。 溫（wēn）度偏差的檢定方法是：當（dāng）工作空間指示點溫度第-次達到標稱溫（wēn）度後穩定2h。測量各測試點溫度（dù），每2min記錄一次各點的（de）溫度，在30min內共測量15次。工作空間各測試點的實測溫度和實測溫度與標稱溫度的上、下（xià）偏差定為設備在該標稱（chēng）溫度下的溫度偏差。
    3、溫度偏差和溫度均勻度兩種表述方法的比較
    1）用溫度均勻度指標雖可表示箱內工作空（kōng）間溫（wēn）度（dù）均勻性的好或差，但由於（yú）在計算中都（dōu）采用了多次平均值的方法，從而把各（gè）點的溫度波動度因素基本上去掉了。然而對於試驗設備的溫度性能指標隻標出溫度均（jun1）勻度是不夠的，還必須有溫度波動度指標，即各點溫度隨（suí）時（shí）間而變化（huà）的（de）大（dà）小，才能全（quán）麵描述箱內溫度場的變化尤（yóu）其當溫度波動（dòng）較大的情況下。
    2）溫度（dù）偏差不但反映了（le）工作空間各點（diǎn）溫度的位置誤差，同時也包括了各點溫度隨時間而變化的誤差即溫度波動度。因此溫度偏差更能說明箱內的溫度（dù）均勻性，一般無需再測高低溫試驗箱的溫（wēn）度均勻度和（hé）溫度波動度。隻有當某些試驗設（shè）備對溫度波動度有特殊要（yào）求時，如對濕熱箱，才標出溫度波動度。因為濕（shī）熱箱溫度波動度（dù）超過±0.5℃時，會帶來較大的濕度（dù）波動，增大濕度誤差，從而超過濕度（dù）允許偏差。
    GB/T5170.2- 1996，溫度試驗設（shè）備的（de）檢定方法中，對溫度（dù）性能指標隻規定檢定溫度偏差，而對溫度均勻（yún）度未作規定必須檢定，隻在附錄B中提示了溫度波動度、溫度均勻度的檢定方（fāng）法，這樣的規定（dìng）是非常正確的。
    3）溫度均勻度指標，由於（yú）表示各（gè）點溫度平均值與點溫度平均值的差值，所（suǒ）以有正負號，隻有國標的溫度均勻度，因未（wèi）與點比較或與標稱溫度比較，故沒有正負號，所以沒有溫（wēn）度偏差表示方法清楚準確。
    4）目前國內一些環境試驗（yàn）設備產品標準仍要求有溫度波動度、溫度均勻度和溫度偏差三（sān）項指標，顯然沒有必要。建議在修訂這些標準時采用溫度偏差指（zhǐ）標，多（duō）加上一個溫度波動度指標就（jiù）很全麵了。而且采用（yòng）溫度偏差符（fú）合美軍標、國（guó）軍標（biāo），和國（guó）際電（diàn）工委員會相關標準的要（yào）;求。
    二、高低溫試驗（yàn）箱（室）溫度不均勻產生的原因
    1）高低溫試驗箱的（de）結構在很（hěn）大程度上影響工作中間溫度均勻，由於結構難於完全（quán）對稱，從而對（duì）溫度均勻（yún）造成（chéng）不利影響（xiǎng）。如圖示-常用的低溫箱或濕熱箱（xiāng）結構。大門在前，空調室（shì）在箱後部，上送風下（xià）回風（fēng）。顯然這種結構左右（yòu）對稱性好，可（kě）較易達到左、右（yòu）溫（wēn）度均勻，但結構上、下不對稱，前後也完全不同，對工作空間溫度產（chǎn）生了不均勻影（yǐng）響（xiǎng）。盡管如此（cǐ），這（zhè）種（zhǒng）單風道結構（gòu）如設計處理得當，實踐證明（míng）工作室從01~300m3， 之間都可使用，其溫度偏（piān）差都可滿足標準要求。
    2）由於（yú）箱壁的熱傳導，而產生漏熱（rè）（高溫箱）或漏冷（低溫箱（xiāng））等熱損失，為了補償熱損失必然會（huì）有送風溫差，高溫箱的送風溫度高於箱內工作溫（wēn）度，低溫箱的送風溫度則低於箱內工作溫（wēn）度（dù）。由於必然存在的送風溫差（chà）使工作室內產生了溫度不均勻。
    3）由於箱壁六麵傳熱係數不等，有的有穿線孔等局部傳熱。使（shǐ）箱（xiāng）壁溫（wēn）度（dù）不均（jun1）勻，從而使箱壁幅射對流傳熱也不均勻，影（yǐng）響溫場（chǎng）均勻。
    4）箱體的密封性不好，比如大門漏氣，從而影（yǐng）響工作空間的溫場均勻。，
    5）如果檢測溫度偏差要求工作室內放置試品，當試（shì）品體積過大，或放置的方式或位置（zhì）不恰當，使空氣對流受阻。將（jiāng）產生較大的溫度偏差。