4.2.2.Конструкция камер с принудительной циркуляцией воздуха
Камеры с принудительной циркуляцией воздуха предназначены для образцов, которые нельзя испытывать в камерах со свободным обменом воздуха либо из-за больших размеров образцов, либо из-за большой величины их теплорассеяния. Так что все требования, предъявляемые к камерам со свободным обменом воздуха, остаются в силе, за исключением требований к размерам.
Циркуляция воздуха должна быть достаточной, чтобы предотвратить перегрев образца; в то же время нельзя допускать чрезмерного охлаждения образца. Результаты воздействия циркуляции воздуха более подробно охарактеризованы в приложении В. Скорость воздушного потока, равная 0,5 м/с, может считаться практически достаточной во всех случаях. Однако возможность регулирования скорости воздуха имеет определенные преимущества.
Воздушный поток должен быть, по возможности, однородным и направленным вертикально вверх, с тем чтобы уменьшить влияние конвекции на однородность потока.
Однородный поток воздуха получается в том случае, когда вентилятор создает повышенное давление в форкамере, откуда выход воздуха осуществляется через фильтр (например, из стекловолокна). В форкамере могут быть размещены также и нагревательные элементы, регулирующие температуру в камере. В случае необходимости нагревательные элементы и фильтр могут быть конструктивно объединены в один узел в виде ткани с вплетенными в нее обогревательными элементами.
4.2.3.Коэффициент лучепоглощения стенок
Если предполагается имитация условий свободного обмена воздуха в неограниченном пространстве, то стенки камеры должны быть термически черными. Из табл.4 приложения I видно, что коэффициент лучепоглощения 0,70 достигается сравнительно легко. Большинство матовых красок вполне пригодно для окраски стенок камер, работающих при умеренных температурах.
4.2.4.Тепловые характеристики монтажных приспособлений
См. п.2.1.3 и приложение D, где даны некоторые характеристики проволочных выводов, а также приложение G, в котором указана теплопроводность различных материалов. В случае, если теплопроводность монтажных приспособлений и (или) выводов (например, выводных проводов) имеет существенное значение, необходимо, чтобы длина их была одинаковой при всех испытаниях.
5.ИЗМЕРЕНИЯ
5.1.Температура
При испытаниях теплорассеивающих образцов в условиях, отличающихся от условий свободного обмена воздуха, необходимо выполнять измерения температуры в различных точках образца или внутри него.
Рекомендации приведены в приложении С.
5.2.Скорость воздуха
Сведения о скорости воздуха в испытательной камере, может быть, и не являются важными для характеристики испытаний, однако они весьма полезны для обеспечения однородных условий внутри камеры в случае одновременного испытания группы образцов в одной камере с принудительной циркуляцией воздуха.
Рекомендации приведены в приложении Н.
5.3.Коэффициент лучепоглощения
Поскольку теплообмен излучением имеет важное значение при испытании теплорассеивающих образцов, следует определить коэффициент лучепоглощения стенок камеры и затем его периодически контролировать.
Необходимые рекомендации приведены в приложении I.
6.МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ ИСПЫТАНИИ
6.1.Общие положения
Для достижения воспроизводимости методика испытания на воздействие температуры должна быть разработана таким образом, чтобы самая высокая (низкая) температура, достигаемая в определенной точке образца, в равной мере не зависела от температуры испытательной лаборатории. При проведении испытаний, продолжительность которых мала по сравнению с временем, необходимым для достижения образцом температурной стабильности, следует учитывать следующие меры предосторожности.
6.2.Скорость воздуха, окружающего испытуемый образец
Эффективность теплообмена между воздухом в камере и испытуемым образцом зависит от скорости воздуха.
Желательна точная имитация скоростей воздуха, связанных с высокими (низкими) температурами в естественных условиях окружающей среды. Однако вследствие ограниченной информации о естественных условиях окружающей среды, а также трудностей в воспроизведении определенных скоростей воздуха (включая степень турбулентности и т.д.) в испытательных камерах такая имитация обычно невозможна. Поэтому чтобы охватить все возможные случаи, необходимо выбрать самые жесткие условия испытания ("наихудший случай").
При испытании нетеплорассеивающих образцов увеличение скорости воздуха вызывает повышение (при испытании на холод - понижение) температуры образца. Поэтому для этого испытания рекомендуется применять высокую скорость воздуха в испытательной камере (предпочтительно не менее 2 м/с в незаполненном рабочем объеме камеры).
При испытании теплорассеивающих образцов увеличение скорости воздуха ведет к снижению температуры самых горячих точек испытуемого образца, если эта температура выше температуры окружающего воздуха. Поскольку это случается часто, то такое испытание должно проводиться, по возможности, без принудительной циркуляции воздуха (условия свободного обмена воздуха).
В том случае, когда нагрев (охлаждение) камеры возможен только при помощи циркуляции воздуха, может быть применен метод А испытания Bd (Ad).
6.3.Выдержка
Для достижения воспроизводимости следует точно построить график изменения температуры воздуха в камере во времени на весь период выдержки. В тех случаях, когда возможна полная имитация реальных условий окружающей среды, график изменения температуры во времени может быть построен специально для имитируемых условий.
В большинстве случаев рекомендуется пользоваться графиком (см. рис.1).
 | |
| 250 × 128 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - образец, внесенный в испытательную камеру; 2 - температура испытания; 3 - скорость изменения
температуры 0,7-1 °С в минуту; 4 - температура воздуха в камере; 5 - скорость изменения
температуры 0,5 °С в минуту; 6 - образец включен (для испытаний в рабочем состоянии),
7* - заданная длительность выдержки
________________
* Заданная длительность выдержки отсчитывается с момента достижения в камере заданного значения температуры воздуха с допуском 3 °С.
температура нетеплорассеивающих образцов
температура теплорассеивающих образцов Рис.1
Следует заметить, что предлагаемый график изменения температуры во времени отличается от испытаний А и В следующим:
а)более узким диапазоном начальной температуры (25±3) °С;
б)определенной скоростью изменения температуры воздуха в камере в период установления температуры испытания;
в)длительность выдержки отсчитывается с момента достижения в камере заданного значения температуры воздуха.
ПРИЛОЖЕНИЕ А Рекомендуемое. ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ КАМЕРЫ НА ТЕМПЕРАТУРУ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗЦА ПРИ ОТСУТСТВИИ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОЗДУХА
Рис.2 является результатом ряда экспериментов, проведенных с целью определения минимально допустимых размеров камеры сухого тепла, в которой при испытании определенного типа образцов температура поверхности образца была бы приблизительно такой же, как и в условиях свободного обмена воздуха.
Теплорассеяние с единицы площади поверхности испытуемого образца, при котором разность температур
поверхности образца в камере очень большого объема и в камере меньшего объема достигает 5 °С
 | |
| 550 × 356 пикс. Открыть в новом окне | |