（中国电子科技集团公司第四十九研究所 哈尔滨 150001）
摘要：环境试验箱是模拟自然气候环境所有试验箱的总称。它是在试验室内用人工方法模拟一种或多种严酷环境的组合试验箱，且试验箱所创造的围绕被试产品周边的环境条件应该满足产品试验规范所规定的环境条件及其容差的要求。基于此，本文将结合环境试验箱的具体功能，深度解析国家标准和校准规范的不同之处。
关键词：环境试验箱；检测；校准
1导言
环境试验箱能够快速模拟出环境中的一个或多个因素对产品质量的影响，例如温度、湿度、压力等等。就温度、湿度而言，对环境箱内的温湿度波动度、偏差、均匀度等值进行检测，并计算出相关数据判定出箱子是否满足人工模拟的环境试验要求。除地面检测之外，试验箱也可以进行高空、高压、低压、极端环境等检测工作。以往，环境试验箱只应用在战争地区，枪弹、炸药、化学武器使用频率高的环境。近年来，随着环境试验箱性能的不断拓展和延伸，其使用范围急速扩大，在城市环境检验、自然环境检测中被频繁使用。基于此，本文将结合环境试验箱的具体功能，深度解析国家标准和校准规范的不同之处。
2环境试验箱的分类
环境试验箱是用科技的手段模拟出自然环境气候，对现代产品质量所造成的破坏性，环境试验箱在常温环境下，其检测效果的平稳状态很好，可以校准多个检测项目，校准环境变量参数。目前，国外已将环境试验标准化，许多国家还制定了环境试验标准，总的来说这些标准大同小异，主要包括以下两大类型的环境试验项目。
2.1非常态环境试验
低压试验可以检测出非常态环境下的信息，通过设备传送检测信号，计量模型模拟信号，测评规范检测与校准效果的好与坏。与低压环境相同，高温试验也是利用反复实验数据的说明作用，提高试验、检测计量标准的可靠性和稳定性。光照、热冲力、潮湿等干扰因素，会改变环境试验箱的正常检测状态，使其出现设备故障，更有甚者，极端现象还会破坏已存数据，干扰数据校准内容。从这个角度看，非常态环境，环境试验箱的检测效果并不稳定，需要设置安全防护装置，来控制、隔离、阻隔极端环境要素，使其的影响能力大幅度下降。
2.2常态环境试验
与非常态环境试验相比，处在正常环境中的环境试验箱，对直观环境的检测、控制、测评能力更强，校准结果更稳定。虽然现在国家标准和校准规范没提及，但是在1989年，机械电子工业部出台了《试验箱技术条件》系列规范，规范内容包括高温、低温、高低温、湿热状态下试验箱的技术条件规范。规范内容如下：检测环境平稳，温度差能够保持在5℃范围以内的，检测结果即为有效，但仍需进行三次以上的反复实验，直到校准结果误差在0.25之内。如检测环境温差过大，超出5℃，则检测人员应根据检测结果和校准数据，分析环境污染情况，得出切实有效的检测结论。综上分析可知，环境温差、压力等要素，对环境试验箱的功能影响很大，如防范不利，则检测结果会远远偏离既定范围值，其校准数据的可靠性也会大幅度降低。为此，要想让环境试验箱达到高水平、高质量的检测效果，必须根据环境检测需求，制定完善、全面的方案，有针对性的解决环境干扰问题，机智躲避环境干扰因素。
3校准条件
3.1环境条件
温度：15℃～35℃；相对湿度：≤85%；大气压：80kPa～106kPa；周围无强烈振动、冲击、强电磁场影响；无阳光直接照射或其他冷热源直接辐射；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；周围无高浓度粉尘及腐蚀性物质影响。
3.2供电条件
电压：220V±22V或380V±38V；频率：50Hz±0.5Hz。
3.3供水条件
冷却水宜使用满足下列条件的自来水或循环水：水温：不高于30℃；水压：0.1MPa～0.3MPa；水质：满足工业用水标准。
4环境试验箱检测与校准标准的不同
4.1温度偏差计算方法不同
根据GB/T5170.1-2008《电工电子产品环境试验设备检验方法》中指出的内容，温度偏差试验箱稳定状态下，工作空间各测量点在规定时间内实测最高温度和最低温度与标称温度的上下偏差。如环境试验箱的实测温度最高为103.5℃，中心温度102.3℃，最低温度100.4℃，标称温度为100℃，设备显示温度为100.1℃。根据JJF1101-2003年《环境试验设备温度、湿度校准规范》，温度偏差计算公式为：
△td=td-to=100.1-102.3=-2.2＞±2℃
根据GB/T5170.1-2008《电工电子产品环境试验设备检验方法》，温度偏差计算公式为：
△Tmin=Tmin-TN=100.4-100=0.4＜±2℃
△Tmax=Tmax-TN=103.5-100=3.5＞±2℃
国家标准和规范的温度偏差计算方式不同，结果不同、结论也各不相同。
4.2温度波动度计算方法
根据JJF1101-2003年《环境试验设备温度、湿度校准规范》，温度波动度计算公式为：△tf=±（T0max-tomin）在《环境试验设备温度、湿度校准规范》中提到：环境试验设备在稳定状态下，工作空间中心点温度随时间变化量，即中心点在30分钟（每2分钟测试一次）实测最高温度与最低温度之差的一半，冠以“±”号。根据GB/T5170.1-2008《电工电子产品环境试验设备检验方法》，温度波动度计算公式为：
△tj=±（Tjmax-tjmin），取△tj的最大值为设备的温度波动度。由此可见，虽然波动度的定义大体相同，但是标准和规范在具体计算时，会根据不同计量标准来确定波动度数值。
4.3温度均匀度计算
根据JJF1101-2003年《环境试验设备温度、湿度校准规范》，温度均匀度计算公式为：
经上文分析可知，因标准和规范中的计算方式不同，在检测温度均匀度时，检测人员应学会合理分析，科学选择。
5基于环境试验箱的检测与校准内容提出对策
5.1统一标准和规范。环境试验箱使用障碍，多半是因为校准规范不统一造成的。为此，计量科学院可以反复测算环境试验箱各检测要素，根据不同校准规范进行计算，选取计算结果准确、效率高、能够说明实际问题的计算方式。并联合其他计量单位，统一温度偏差、温度均匀度、温度波动度等检测要素的计算方法。
5.2在完善检测方法的同时改进温度误差计算方法，JJF1101-2003《规范》中温差度计算是工作空间中平均温度大小与实际测量中心位置平均温度之间的差值，它难以真实的反应受检设备内部真实温度分布状况，应当采用GB/T5170-2008《检验方法》的计算方法。即实际测量中工作空间里所有点中最大与最小温度和标称温度之间的差值，这样能更全面地反应被测设备内部温度分布状况，并在基础上的均匀度，波动度计算亦更准确可靠。
6结论
综上所述，通过上文对环境试验箱检测与校准内容进行系统分析可知，标准和规范不同是检测与校准工作的主要障碍。因此，计量单位应通力合作，让环境试验箱的使用、检测、计量工作能够在统一的规范和标准下进行，切勿在同一个检测任务中，参考多个标准和规范，这样对环境试验箱检测结果合格与否的判定能统一起来。
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论文作者:石庆国 杨经宇
论文发表刊物:《电力设备》第03期供稿
论文发表时间:2015/11/2
标签：环境论文; 试验箱论文; 温度论文; 偏差论文; 标准论文; 条件论文; 试验设备论文; 《电力设备》第03期供稿论文;