高温试验箱技术条件

高温试验箱技术条件

国家标准 GB/T11158一2008 代替GB/T11158一1989 高温试验箱技术条件 Specifieationsforhightemperaturetestchambers 2008-06-30发布 2009-01-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T11158一2008 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 使用条件 技术要求 试验方法 检验规则 标志将包装、贮存 附录A资料性附录)可疑数据判别方法 附录B资料性附录)温度偏差的测量不确定度评定
GB/T11158一2008 前 言 本标准是“环境试验设备技术条件”系列标准之一 该系列标准由以下几项标准组成 GB/T10586一2006湿热试验箱技术条件 GB/T10587一2006盐雾试验箱技术条件 G;B/T10588一2006长霉试验箱技术条件 GB/T105892008低温试验箱技术条件 G;B/T105902006高低温/低气压试验箱技术条件 GB/T10591 2006高温/低气压试验箱技术条件 GB/T10592一2008高低温试验箱技术条件 GB/Tlll58一2008高温试验箱技术条件 GB/T1l159一2008低气压试验箱技术条件 本标准代替GB/Tll158一1989《高温试验箱技术条件》. 本标准与GB/T1l158一1989相比主要变化如下 -增加了“术语和定义”一章,内容采用IEC60068-3-5的相关部分 按IEC6006835的温度波动度的慨念,温度波动度指标改为1c(见表1); 按IEC6o06835的温度数据记录要求.改为每分钟记录一次数据(见6.3) 按IEc60068-3-5的升温速率测试方法修改了升温速率测试方法(见6.5). 扩大了使用环境条件大气压的范围(见4.1); 修改了温度等级(见表1); 修改了风速要求(见表1); 升温条件除升温速率,增加了升温时间(见表1); 修改了安全保护要求,增加了电绝缘强度的要求(见5.3); 测试条件改在空载条件下进行(见6.2); 增加了温度偏差测量不确定度评定方法及其应用的信息.(见附录B) 本标准的附录A和附录B为资料性附录 本标准由机械工业联合会提出 本标准由机械工业实验室仪器及设备标准化技术委员会归口 本标准负责起草单位;重庆银河试验仪器有限公司、上海爱斯佩克环境设备有限公司、信息产业部 电子第五研究所、上海实验仪器厂有限公司 本标准参加起草单位;重庆四达试验设备有限公司,无锡苏南试验设备有限公司,成都天宇试验设 备有限公司、湖南省计量检测研究院 本标准主要起草人;王华斌、陆礼明、赖文光、冯明康、陈云生、倪一明、荆正心,李庆先、许清禄 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -GB/T1l158一1989 业
GB/T11158一2008 高温试验箱技术条件 范围 本标准规定了高温试验箱(简称“试验箱”)的术语和定义,使用条件、技术要求、试验方法、检验规则 及标志、包装、贮存 本标准适用于对电工、电子及其他产品、零部件、材料进行高温试验的试验箱 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T191一2008包装储运图示标志(ISO780:1997,MOD) GB14048.1一2006低压开关设备和控制设备第1部分;总则(IEC60947-1;2001,MOD) JB/T9512一1999气候环境试验设备与试验箱噪声声功率级的测定 JJF1059一1999测量不确定度评定与表示 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 试验箱testchamber 其中某部分能满足规定的试验条件的密闭箱体和空间 3.2 温度设定值temperaturesetpoimt 用试验箱控制装置设定的期望温度 实际温度achieved temperature 稳定后,试验箱工作空间内任意一点的温度 3 温度稳定temperaturestabilizationm 工作空间内所有点的温度均达到温度设定值并维持在规定的容差范围内 3.5 温度波动度teperatureftluectuation 稳定后,在规定的任意时间间隔内,工作空间内任一点的最高和最低温度之差 3.6 工作空间workingspace 试验箱内能将规定的条件维持在规定容差范围内的部分 temperaturegradient 温度梯度 稳定后,在任意时间间隔内,工作空间内任意两点的温度平均值之差的最大值
GB/T11158一2008 3.8 温度变化速率temperaturerateofG change 在工作空间中心测得的两个给定温度之间的转变率,以C/min为单位 3.9 温度偏差temperaturevariationm 稳定后,在任意时间间隔内，工作空间中心温度的平均值和工作空间内其他点的温度的平均值 之差 极限温度temperatureextremes 稳定后,工作空间内所达到的最高和最低温度 使用条件 环境条件 温度5C40C; a b 相对湿度:不大于85%RH; c 大气压80kPa一106kPa; d 周围无强烈振动 无阳光直接照射或其他热源直接辐射， 周围无强烈气流;当周围空气需强制流动时,气流不应直接吹到箱体上 f 周围无电磁场影响; g h)周围无高浓度粉尘及腐蚀性物质 供电条件 4.2 a)交流电压220V士22V或380V士38V b)频率50Hz土0.5Hz 4.3负载条件 试验箱的负载应同时满足下列条件 a)负载的总质量在每立方米工作室容积内放置不超过80kg; b) 负载的总体积不大于工作室容积的1/5; e)在垂直于主导风向的任意截面上,负载面积之和应不大于该处工作室截面积的1/3,负载置放 时不可阻塞气流的流动 技术要求 5.1产品性能 试验箱性能项目及指标见表1 表1试验箱性能项目及指标 单位 序 号 性能项目 规 定 值 C 温度范围 室温十15)~200 士2 温度偏差 温度梯度 2 温度波动度 <1 设定值与中心温度 士" 平均值之差
GB/T11158一2008 表1(续 单位 序 号 规 性能项目 定值 工作室内壁温度与 K 应不高于试验箱温度的3% 工作空间温度之差 -般情况下.试验箱每5min的平均升温速率应不大于 升温速率" C/min C/nin 试验样品对升温速率不敏感时,本项目可用升温时 间替代 风速 1.7或可调 m/s 温度范围超过200C时,温度偏差、温度梯度可适当放宽 b由制造商在产品技术文件中规定最快升温时间;升温时间是指试验箱工作空间从室温升至最高工作温度的 时间 由制造商在产品技术文件中规定风速 5.2产品结构及外观要求 5.2.1试验箱内壁应使用耐热不易氧化、耐腐蚀和具有一定机械强度的材料制造,应无影响试验的污 染源 5.2 保温材料应能耐高温并具有阻燃性能 2 保温层的厚度应保证试验箱外部易触及部位的温度不高于环境温度十35C 5 2. 3 5.2.4加热器件不应构成对样品的直接辐射 5 2.5应设有引线孔 5.2.6箱门的密封性能应良好,密封条应有耐高温性能并便于更换 5.2.7应有放置或悬挂试验样品的样品架,样品架应有良好耐热不易氧化和耐腐蚀性能 5. .2.8外观涂镀层应平整光滑、色泽均匀 不得有露底,起泡、起层或擦伤痕迹 5.3安全和环境保护要求 5.3.1电源接线端子对箱体金属外壳之间 绝缘电阻值应满足冷态电阻>2MQ,热态电阻>1MQ; 应能承受50HHz、1500V交流电压,施压时间为5s的耐电压试验 保护接地端子与试验箱外壳的电气联接及接线,应符合GB14048.12006的7.1.9的规定 5.3.2 应有超温和过电流保护及报警装置 5.3.3 整机噪声的A计权声功率级不应大于70dB 5.3.4 试验方法 主要测试仪器与装置 风速仪 感应量应不低于0.05m/s的风速仪 6.1.2温度计 采用铂电阻、热电偶或其他类似温度传感器组成的并满足下列要求的测温系统 传感器时间常数:20s40s 测温系统的扩展不确定度(k=2):不大于0.4C 6.1.3表面温度计 采用铂电阻或其他类似传感器组成并满足下列要求的测温系统 传感器时间常数;20s40s 测温系统扩展不确定度(=2):不大于1.0C
GB/T11158一2008 6.2测试条件 6.2.1测试条件应满足4.1和4.2的要求 6.2.2测试在空载条件下进行 温度测试方法 6. 3.1测试点的位置及数量 6.3.1.1在试验箱工作室内定出上、中、下三个测试面,简称上,中、下层 上层与工作室顶面的距离为 工作室高度的1/10,中层通过工作室几何中心,下层在最低层样品架上方10mm处 注，工作室具有斜顶或尖顶时,顶面为通过斜面与垂直壁面交线的假想水平面 6.3.1.2测试点位于三个测试面上,中心测试点位于工作室几何中心,其余测试点到工作室壁的距离 为各自边长的1/10(图1) 但对工作室容积不大于1m的试验箱,该距离不小于50mm 6.3.1.3测试点的数量与工作室容积大小的关系为 a)工作室容积不大于2m时,测试点为9个,布放位置如图1所示 L/10 K M. 门 上层 中层 下层 温度测试点 A.B.,M.N 图 b)工作室容积大于2m时,测试点为15个,布放位置如图2所示 B H 门 品 中层 上层 A,B,,N,U 温度测试点 图2 c) 当工作室容积大于50m时,应适当增加温度测试点的数量 6.3.2测试程序 6.3.2.1在试验箱温度可调范围内,选取最高标称温度或用户要求的温度作为测试温度 在工作空间中心测试点的温度达到测试温度并稳定2h,每隔1min测试所有测试点的温度 6.3.2.2 1次,在30 内共测30次 min
GB/T11158一2008 6.3.3数据处理和试验结果 6.3.3.1对测得的温度数据,按测试仪表的修正值进行修正 6.3.3.2剔除可疑数据(参考附录A). 6.3.3.3对在温度恒定阶段测得的数据(即6.3.2.2测得的数据),按式(1)计算每点30次测得的温度 平均值: T三 r 式中: T -温度平均值,单位为摄氏度(C); 第i次测试值,单位为摄氏度(C); -测量次数 6.3.3.4按式(2)计算温度梯度: AT=T，一T 式中: 温度梯度,单位为摄氏度(C); T T -温度平均值的最大值,单位为摄氏度(C); T 温度平均值的最小值,单位为摄氏度(C). 6.3.3.5按式(3)计算温度波动度 AT，=T小一T 3 式中: 温度波动度,单位为摄氏度(C); AT Ta -工作空间第i点的最高温度值,单位为摄氏度(C); Ta 工作空间第i点的最低温度值,单位为摄氏度(C) 6.3.3.6按式(4)计算温度偏差: T=T一T 式中; 温度偏差,单位为摄氏度(C); T TT -工作空间中心点的温度平均值,单位为摄氏度(C); T -工作空间其他点的温度平均值,单位为摄氏度(C). 6.3.3.7按式(5)计算设定值与中心温度平均值之差 T，=T,-T 5 式中: AT -设定值与中心温度平均值之差，单位为摄氏度(); T -工作空间中心点的温度平均值,单位为摄氏度(C); T -温度设定值,单位为摄氏度(C) 6.3.3.8试验箱控制仪表的设定值与中心测试值之差应满足表1中温度偏差的要求 以上计算结果 均应符合表1的规定 6.3.3.9根据实际需要,评定测量结果的不确定度(参考附录B) 6.4工作室内壁与工作空间的温度差的测试方法 6.4.1测试点布放位置及数量 6.4.1.1在工作空间几何中心布放1个温度传感器;在工作室六面内壁几何中心各布放1个表面温度 传感器 6.4.1.2若工作室内壁中心有引线孔或其他装置,则测试点与孔壁或其他装置的距离应不小于100m mm
GB/T11158一2008 6.4.2测试程序 6. .4.2.1在试验箱温度可调范围内,选用最高标称温度为测试温度 6.4.2.2在工作空间几何中心点的温度第一次达到测试温度并稳定2h,每隔2nmin测试所有测试点 的温度值1次,共测5次 6.4.3试验结果的计算与判定 6.4.3.1将测得的温度值按测试仪表的修正值修正 6.4.3. 2 分别计算各测试点温度的算术平均值 6.4.3.3将工作室内壁与工作空间儿何中心测试点温度的平均值代人式(6): IT - A= ×100% T 式中: -工作室内壁与工作室热力学温度之差的百分比; T -工作室内壁测试点的平均热力学温度,单位为开尔文(K); T -工作空间几何中心测试点的平均热力学温度,单位为开尔文(K 其结果应符合表1的规定 6.5升温速率测试方法 6. .5. 测试点 .1 测试点为工作空间几何中心点 6.5.2测试程序 6.5.2.1在试验箱温度可调范围内,选取室温为最低规定温度,最高标称温度为最高规定温度 开启热源,使试验箱由室温升高至最高规定温度,检测试验箱温度从温度范围的10%升到 90%的时间 5 2.3在升温过程每1min记录温度值一次 6. 6.5.3试验结果的计算与评定 将测得的淋度值拨测试仪表的修正值修正 6.5.3. 6.5.3.2按式(7)计算升温平均速率 0.8XTT V 式中: V 升温平均速率,单位为摄氏度每分钟(C /min; T 室温,单位为摄氏度C); T -最高规定温度,单位为摄氏度(C); -从温度范围的10%升到90%的升温时间,单位为分钟(min) 其结果应符合表1的规定 6.6风速测试方法 6.6.1测试条件 本测试在空载和室温条件下进行 6.6.2测试点 测试点的数量及位置与6.3.1相同 6.6.3测试程序 将细棉纱线或其他轻飘物体悬挂于测试点,关闭箱门开启风机,找出各测试点的主导风向 6.6.3.2将风速传感器置于测试点,关闭箱门后测出各测试点主导风向的风速值
GB/T11158一2008 6.6.4试验结果的计算与评定 6.6.4.1将测得的风速值按风速仪的修正值修正 6.6.4.2按式(8)计算所有测试点风速的平均值 V=V+VB十+V)/n 式中: -试脸箱风逃.单位为米每秒(mw/s V,Va -测量点的风速,单位为米每秒(m/s); -测量点的数量 计算结果应符合表1的规定 6 保温层保温性能测试方法 试验箱温度稳定在最高工作温度点测试 用表面温度计检查试验箱外壁(观察窗框架、引线孔及门 框边100mm范围除外)的温度,其结果应符合5.2.3的要求 箱门密封性能测试方法 6.8.16.3一6.8的试验开始前及全部结束后各检查一次 将厚0.1mm、宽50 -部位,关 mm.长200mm的纸条垂直地放在门框和箱门密封条之间的任 闭箱门后,用手轻拉纸条,如不能自由滑动,即符合5.2.6的要求 6 噪声测试方法 试验箱整机噪声的测试方法见JB/T9512一1999,结果应符合5.3.4的规定 6.10安全保护性能测试方法 6.10.1电绝缘及保护接地端子的测试 电源接线端子对箱体金属外壳之间的耐压试验,采用5kV耐压测试仪,在6.3试验前进行， 其结果应符合5.3.1的要求 6.10.1.2绝缘电阻及保护性接地端子的测试,采用500V准确度为1.0级绝缘电阻测量仪,在6.3试 验前后各进行一次,其结果均应符合5.3.1和5.3.2的要求 6.10.2安全保护装置测试 6.10.2.1在试验箱温度可调范围内,按表1规定的温度范围中任选3个温度作为试验温度 6.10.2.2将超温保护及报警温度设定为测试温度,然后升温 当工作空间儿何中心点的温度到达设 定温度时超温保护装置应动作(停止加热)并同时发出报警信号即符合5.3.3的要求,本试验应连续进 6.10.2.3目视检查是否有过电流等保护及报警装置 在试验过程中,如报警及保护装置每次均动作 即符合要求 6.11外观涂镀层质量的检查及判定方法 检查方法为目测 应在6.3~6.10规定的试验前和试验后各检查一次 外观涂镀层应符合5.2.8 规定 检验规则 7.1检验类型 试验箱的检验分型式检验和出厂检验两类 7.2检验项目 型式检验和出厂检验的项目见表2
GB/T11158一2008 表2检验项目 序号 检验项目 技术要求章条号 试验方法章条号 型式检验 出厂检验 外观质量 5.2.8 6.ll 箱门密封性 5.2.6 6.8 噪声 6.9 5.3.4 5.3.1一5.3.3 6.10 安全保护性能 5.2.3 保温性能 温度偏差 表1序号2 温度梯度 表1序号3 6.3 温度波动度 表1序号4 设定值与中心温度平均值之差 表1序号5 内壁与工作空间温差 表1序号6 10 6.4 11 升温速率(升温时间 表1序号7 6.5 12 风速 表1序号8 6.6 注:有“o”者为应检验项目 7.3型式检验 7.3.1应进行型式检验的情形 新产品试制定型鉴定; a b 正式生产的产品在结构、材料、工艺、生产设备和管理等方面有较大改变,可能影响产品性 能时; 国家质量监督机构进行质量监督检验时; 出厂试验结果与上次型式试验结果有较大差异时 d) 产品停产一年以上再生产时; 产品批量生产时,每两年至少一次的定期抽检 抽样及判定规则 成批生产的试验箱,批量在20台以上时,抽检2台;不足20台时,抽检1台 抽检样品的型式检验项目应全部合格,否则,对不合格项目加倍抽检 第二次抽检合格时仅 将第一次抽检不合格项目返修,检验合格后允许出厂;如第二次抽检样品中仍有1台不合格,则判该批 产品不合格,如第二次抽检样品全部合格,则判该批产品合格 出厂检验 检验部门 出厂检验由制造厂质量检验部门负责 7.4.2检验条件 本检验在空载条件下进行 7.4.3检验项目 7.4.3.1检验项目见表2 除温度梯度及温度偏差采用抽样检验外,其他项目应逐台进行检验-检验项目均应合格 7.4.3.2 抽样及判定规则 7.4. 7.4. 温度梯度及温度偏差的出厂抽检量按产品批量的10%计算,但不得少于2台 检验项目应全部合格,如有1台不合格,应加倍抽检;第二次抽检合格时,仅将第一次抽样不
GB/T11158一2008 合格产品返修,检验合格后允许出厂,如第二次抽检仍有1台不合格,则应对该批产品逐台检验 标志,包装、贮存 8.1标志 试验箱的铭牌,字迹应清晰耐久，固定牢靠 8.1.2铭牌的内容应包括: 产品型号、名称 t》 温度范围; 电源电压、频率及总功率; o' d 制造日期或制造批号; e 制造单位名称 8.2 包装 8.2.1包装箱的文字及标志应符合GB/T191一2008的规定 包装箱应牢固可靠 8.2.2 包装箱应防雨淋、,防潮气聚集 8.2.3 8.2.4试验箱的附件、备件和专用工具应单独包装,牢靠的固定在包装箱内 试验箱的技术文件如装箱清单、产品使用说明书,产品合格证等应密封防潮,固定在包装箱内明 8.2.5 显的地方 贮存 包装完备的试验箱应贮存在通风良好无腐蚀性气体及化学药品的库房内 8.3.2贮存期长达一年以上的试验箱,出厂前应重新进行出厂检验,合格后方能出厂
GB/T11158一2008 附 录A 资料性附录 可疑数据判别方法 A.1对一组修正后的测试数据的某个极大或极小值有怀疑时,应利用专业知识找出原因,在未判明它 是否合理前,既不要轻易保留,也不要随意剔除,可用下述方法判别决定取舍 A.2利用式(1)、式(A.1)算出数据的平均值及单次测得值的标准偏差 T一T" s(T 一 (A.1 式中: T-第i次测量值,单位为摄氏度(C); 下温度平均值,单位为摄氏度(c). S(T -单次测得值的标准偏差,单位为摄氏度(C); -测量次数 A.3求格拉布斯准则计算统计量 G(n)=T一)/s(T A.2) 式中: -测量数据的极大值或极小值,单位为摄氏度(C) m 对于本标准,取显著水平a=0.01,临界值Gm(n)为: 当 30时,G(n)=3.103:; n= n=29时,G(n)=3.085; n=28时，Gm(n)=3.068; n=27时,G(n)=3.049 当lG(n|>G(n)时,则舍去该T值,并重新按式(1),式(A.1)和式(A.2)计算剩下数值的平均 值及标准偏差和G(n),按本法检验直到无可疑数据为止 10
GB/T11158一2008 附 B 录 资料性附录 温度偏差的测量不确定度评定 n1温度偏差的测量不确定度评定依据为JF1059-19(测量不确定度评定与表示》. B.2温度偏差的测量不确定度评定的主要流程如下 建立数学模型,确定被测量Y与输人量Xi,,X 的关系 a b 求最佳值,由X，的最佳值工求得Y的最佳值y:; 列出测量不确定度来源 c D 标准不确定度分量评定:A类评定和B类评定; 计算合成标准不确定度; 评定扩展不确定度; 不确定度报告 g B.3温度偏差的测量不确定度评定的主要步骤如下 根据温度偏差的定义,其测量过程的数学模型为式(4). a b 求最佳值: 内的温度测量值的算术平均值丁,,丁,的最佳值为工 T的最佳值为工作空间其他点在30min min内的温度测量值的算术平均值T,,均按式(1)计算 作空间中心点在30 因此,温度偏差的最佳值AT就是式(4). 列出测量不确定度来源 温度偏差的测量不确定度主要来源有: 由于各种随机因素影响,工作空间其他点在30min内的温度测量值数据不重复引人的标 准不确定度u; 测试工作空间其他点的温度时,由于测温系统的不准确引人的标准不确定度Mg; 由于各种随机因素影响,工作空间中心点在30nmin内的温度测量值数据不重复引人的标 准不确定度u. 测试工作空间中心点的温度时.由于测温系统的不准确引人的标准不确定度u 标准不确定度分量评定 根据实测数据按A类评定,工作空间其他点在30min内的温度测量值的算术平均值T 上 的实验标准差就是标准不确定度ui;工作空间中心点在30min内的温度测量值的算术平 均值T，的实验标准差就是标准不确定度4;均按式(A.1)和式(B.1)计算 S B.1 S(T Vn 标准不确定度4,应是测温系统测试工作空间其他点温度时的合成标准不确定度,标准不 确定度应是测温系统测试工作空间中心点温度时的合成标准不确定度 其中,标准不确定度分量ui,4g,4,和4互不相关,不确定度传播律公式(B.2)为: =4十十l十4 B.2 4 ( 计算合成标准不确定度u见式(B.3) /干尾干叱干 B.3 u = 评定扩展不确定度U 按置信水平P=0.95，取包含因子k=2,扩展不确定度式(B.4)为 1l
GB/T11158一2008 U=2×u B.4 不确定度报告 温度偏差的测量不确定度可用如式(B.5)形式表示 (B.5 AT，-T一T 士U 例如:上偏差ATm=(1.0士0.3)C,k=2; 下偏差AT=(一1.5士0.2)C,k=2 h)如果温度偏差的测量不确定度为最大温度偏差值的1/10~1/3时,测量不确定度对判定测试 结论的影响可忽略不计 若计算出的温度偏差合格,则说明试验箱的该项技术指标满足 要求 B.4试验箱其他技术性能的测量不确定度评定亦可参照上述方法进行 12