盐雾试验箱是模拟腐蚀性环境的关键设备,其内部温度均匀性直接影响试验结果的可靠性,而热电偶的布置是温度均匀性检测的核心环节。正确的布置方法与要求能确保温度数据真实反映试验箱工作空间的温度分布,为试验有效性提供保障。本文结合标准规范与实践经验,详细说明热电偶布置的具体要求。
热电偶布置的前期准备要求
布置前试验箱需保持空载,移除所有样品架、隔板等可能阻挡气流的物品,确保内部气流均匀。若有固定样品架需保留,应在检测报告中说明其对气流的影响。
热电偶需经计量校准,校准周期不超过12个月,校准设备需具备CNAS资质。推荐使用T型(铜-康铜)或K型(镍铬-镍硅)热电偶,温度范围覆盖15-55℃工作区间,精度达到±0.5℃,确保温度感应准确。
试验箱需提前预运行30分钟以上,使内部温度达到设定值并稳定。预运行期间监测温度显示,波动范围需≤±1℃,避免因温度未稳定导致检测偏差。
测量试验箱有效工作空间的长、宽、高(精确到10mm),明确工作空间边界(距离内壁50mm的区域),为后续布点位置计算提供基础。
检测区域的划分原则
根据GB/T 10587或ISO 9227标准,检测区域为试验箱的“有效工作空间”,需排除内壁、喷嘴、排水口等非工作区域,边界距离内壁至少50mm,避免边缘效应影响。
将有效工作空间按长、宽、高划分为均匀网格,网格边长≤150mm。例如,长600mm、宽400mm、高500mm的空间,沿长度分4段(每段150mm)、宽度分3段(每段约133mm)、高度分3段(每段约167mm),确保覆盖所有区域。
用标记笔在箱内壁标记网格交点位置,作为布点参考。标记需准确,沿长度方向的点应与前壁平行,误差≤5mm,避免布点倾斜。
非长方体试验箱(如圆柱形)需近似为长方体布点,或按制造商技术文件调整,确保覆盖中心、六面及边缘等关键区域。
热电偶的数量与位置选择
热电偶数量由工作空间体积决定:体积≤1m³时至少9个,1-2m³时12个,>2m³时每增加0.5m³加3个(最多16个)。例如,1.2m³试验箱需布12个热电偶,覆盖所有关键区域。
工作空间中心位置(长/2、宽/2、高/2)必布1个热电偶,该点反映平均温度,是均匀性计算的核心参考。如长600mm、宽400mm、高500mm的空间,中心位置为(300mm,200mm,250mm),需精确测量。
热电偶需覆盖工作空间的六个面(前、后、左、右、上、下),每个面的中心及角点附近需布点。例如,上表面的四个角点(距离顶部内壁50mm)、前表面中心(距离前壁50mm)等,确保覆盖边缘区域。
边缘区域(如距离前壁、后壁50mm处)需补充布点,检测边缘温度差异,避免遗漏不均匀区域。
特殊区域的热电偶布置要点
喷嘴附近:在喷嘴正下方100-200mm处布点,监测盐雾吹扫区域温度。若偏差超±2℃,需调整喷嘴角度或压力,避免直接吹扫热电偶。
样品架区域:固定样品架的每层中心需布点,如三层架需在(300mm,200mm,150mm)、(300mm,200mm,250mm)、(300mm,200mm,350mm)各布1个,模拟样品加载后的温度环境。
气流循环口:距离进/回风口50-100mm处布点,监测气流快速区域温度。例如,回风口在右侧壁底部,布点位置为(300mm,350mm,75mm),确保该区域温度均匀。
排水口:距离排水口100mm处布点,监测积水区域温度。若温度偏低,需检查排水系统是否畅通,避免积水影响。
热电偶的安装固定要求
热端用绝缘支架固定(材质为聚四氟乙烯或陶瓷),支架形状为“L”型,确保热端与内壁间距≥50mm,避免接触导致温度偏差。
热端需完全暴露,铠装热电偶需剥去末端5mm铠装层,露出热电偶丝;非铠装热电偶需弯折成直角,确保与空气充分接触,提高感应速度。
安装时核对布点位置,热端与标记位置偏差≤5mm。例如,标记位置(300mm,200mm,250mm),安装后需在(295-305mm,195-205mm,245-255mm)范围内。
相邻热电偶热端间距≥50mm,避免相互影响。若空间过小无法满足,需在报告中说明并评估影响,必要时增加布点数量。
热电偶的引线处理规范
引线沿箱内壁或顶部边缘布置,远离加热元件和喷嘴,避免穿过工作空间中心阻挡气流。例如,从顶部出线口引出,沿侧壁向下固定。
引线绝缘层需完好,破损处用绝缘胶带包裹;推荐使用氟塑料绝缘引线,耐盐雾腐蚀。引线长度需比箱对角线长10%-20%,避免拉扯导致位置偏移。
用耐高温胶带或卡子固定引线,间距≤300mm,保持引线整齐不打折、不扭曲,确保电流传导顺畅。
引线末端用焊接或接线端子连接至采集仪,焊接点牢固无虚焊,接线端子拧紧螺丝,接触电阻≤0.1Ω。接线端需置于箱外或密封盒内,避免盐雾腐蚀。
温度均匀性检测中的热电偶使用注意事项
检测过程保持空载,不得放样品。若需模拟加载,需记录样品数量、尺寸及位置,评估其对温度的影响。
数据采集频率为每分钟1次,连续采集30分钟以上,覆盖至少一个温度波动周期(如波动周期15分钟,采集30分钟覆盖两个周期),确保数据代表性。
计算平均温度(Tavg=ΣTn/n)和各热电偶偏差(ΔT=Tn-Tavg),所有ΔT需≤±2℃(GB/T 10587标准)。若偏差超标,需检查热电偶位置、固定或试验箱状态,调整后重新检测。
若某热电偶偏差超标,需检查是否与内壁接触、引线松动或位置错误。调整后仍超标,需增加该区域布点,验证温度是否均匀。
常见错误布置的规避方法
避免热端与内壁接触:用绝缘支架固定,确保间距≥50mm,安装后用卷尺确认,防止温度数据偏差。
避免喷嘴正下方布点:避开喷嘴100mm范围,若需检测则在100mm外布点,并在报告中说明,防止盐雾吹扫导致温度偏低。
避免数量不足:严格按体积要求布点,如1.5m³试验箱需12个热电偶,确保覆盖所有区域,避免漏检。
避免引线交叉:沿内壁固定引线,用束线带整理(束线带在箱外),防止阻挡气流影响温度分布。
避免使用未校准热电偶:使用前检查校准证书,确保在有效期内,防止精度不足导致数据错误。
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