高低溫環境檢測精選(九篇)
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第1篇：高低溫環境檢測范文
摘要：
采用真空灌封工藝在元器件表面包覆硅橡膠后再進行環氧樹脂灌封。通過局部放電測試、高低溫實驗以及殘余應力測試等研究了硅橡膠包覆層的引入對環氧灌封體性能的影響。結果表明：與傳統灌封工藝相比，真空灌封工藝可有效減少灌封體內缺陷，提高灌封元器件的電性能和力學性能。同時，硅橡膠包覆層的引入使灌封體的力學性能進一步得到改善，優化了環氧樹脂灌封元件工藝。
關鍵詞：
真空灌封；硅橡膠包覆層；環氧樹脂；殘余應力；電性能；力學性能
環氧樹脂具有優異的電絕緣性能、粘接性能、力學性能及耐腐蝕性能[1，2]，而且可以根據靈活的配方對環氧樹脂進行改性處理以滿足眾多性能需求，因此環氧樹脂在電子元件的封裝領域得到了廣泛的應用。但是環氧樹脂在復雜電器元件灌封固化過程中容易產生第1類內應力即殘余應力，其中第1類殘余應力是很多晶粒在應力場或溫度場作用下變形不協調的結果[3]。殘余應力的存在直接影響著材料和構件的使用性能，有可能導致電器元件在灌封過程中損壞或在實際工作中損壞，這將加速灌封器件內部缺陷擴張，加劇電器元件故障發生幾率，給生活生產埋下重大安全隱患。殘余應力的降低不僅能夠保證尺寸精度，且在灌封件使用過程中降低灌封件與環氧樹脂之間開裂的可能性[4]。因此，降低灌封工件中的殘余應力已經成為預防工件失效的有效途徑。本文采用硅橡膠與環氧樹脂復合灌封技術，在工件表面包覆微尺寸硅橡膠后再進行環氧樹脂包覆，從而提高灌封件的力學性能、電氣性能，并對灌封件進行了高低溫、局部放電、殘余應力等測試實驗，具體流程如圖1。
1實驗部分
1.1原料及儀器BE-186EL，雙酚A型環氧樹脂，長春化工有限公司；二乙醇胺，分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司；脫模劑，LR-12，美國銀晶國際有限公司；硅橡膠（A、B），GMX8600T，中藍晨光化工研究院有限公司；真空灌封設備，H510，天津市天波科達科技有限公司；可程式恒溫恒濕試驗箱，HT-S-100D，東莞市匯泰機械有限公司。
1.2元器件外硅橡膠層與環氧樹脂層的灌封過程
1.2.1微尺寸硅橡膠包覆過程按照硅橡膠A組分與硅橡膠B組分質量比為9∶1稱取硅橡膠共80g，充分混合后將料液放入灌封設備真空灌封室中，于200Pa真空壓力下預脫氣處理20min。在元器件表面預涂底涂劑，以提高硅橡膠與元器件表面的粘接能力，將處理后的元器件放入噴有脫模劑的模具中，用定位塊進行1mm精確定位。最后通過灌封設備進行硅橡膠1mm包覆層的真空環境下加壓灌注，在50℃加溫固化5h后取出灌封件，恢復至常溫后脫模。對比用非真空脫氣、真空灌封工件除去上述脫氣及真空環境下加壓灌封步驟，采用加壓灌注方法。
1.2.2環氧樹脂絕緣層灌封過程環氧樹脂的灌封工藝如表1所示。將已包覆（或未包覆）硅橡膠的工件固定在模具上。為提高環氧樹脂的固化速率，改善固化物的透明和熱穩定性[5]，將環氧樹脂與固化劑、改性劑按照質量比100∶15∶20的比例混合，攪拌均勻。開啟真空裝置，抽真空至200Pa，脫氣15~30min，使器件之間的氣體全部排出。將已吊裝完成的工件置于真空灌注室，開啟真空裝置并抽真空至500Pa，打開澆注閥，用已處理好的環氧樹脂灌封材料進行真空澆注。澆注完成，關閉澆注閥，保壓5min，恢復常壓。取出灌注完成的模具，置于穩恒濕試驗箱中，設定固化溫度和時間，升溫至40℃后，保持2h，升溫至65℃后，保持3h，升溫至75℃后，保持6h。待固化完畢，降溫至常溫，取出模具并脫模，取出模擬工件，整個澆注固化工藝完成。
1.3測試方法
1.3.1局部放電實驗局部放電指電器設備絕緣系統中部分被擊穿的電氣放電，這種因絕緣器件內部存在弱點或在生產過程中造成的缺陷而產生的在高壓電場作用下發生重復擊穿和熄滅的局部放電現象容易形成安全隱患。局部的放電量很小，在電氣元件運行初期不會對元件的絕緣強度產生影響，但對絕緣體的危害是逐漸擴大的，危害的累積效應使工件的缺陷逐漸擴大以至于絕緣體擊穿，工件損壞。而且局部放電檢測能夠無損地測試工件耐壓情況，可以通過測量局部放電放電量來間接檢測電氣元件絕緣封裝的絕緣性能與可靠性能。通過高壓電源，實驗變壓器，直流高壓測量裝置，高頻電流互感器等局部放電檢測設備可以對高壓電極工件進行對比局部放電實驗。局部放電實驗原理如圖2所示。以是否脫氣排泡、是否采用真空灌封工藝、采用硅橡膠加環氧灌封或單環氧灌封為實驗變量，分別測試兩組工件的局部放電情況。
1.3.2高低溫實驗運用高低溫實驗箱對工件進行高溫、低溫的可靠性實驗，實驗箱具有較寬的溫度濕度控制范圍，而且控制精度高，其性能指標均執行國家標準GB/T10592—2008《高低溫試驗箱技術條件》，對工業產品進行低溫、高溫實驗及恒定溫熱實驗。本次實驗選擇單環氧包覆工件與硅橡膠加環氧樹脂包覆工件進行對比。高低溫實驗過程中條件參數如下：1）低溫實驗：2種方案工件，經過室溫降至-40℃（降溫速率為2~5℃/min，保溫4h），再恢復到常溫，檢查膠體有無開裂現象。2）高溫實驗：2種方案工件，經過室溫升至50℃（升溫速率為2~5℃/min，保溫4h），再恢復到常溫，檢查膠體有無開裂現象。而后再對高低溫實驗后的工件進行局部放電實驗，用以檢測高低溫實驗對電器元件的性能影響。
1.3.3光彈應力實驗光彈性實驗儀的光路如圖3所示，光源發出的光束經準光鏡變為平行光。通過起偏振鏡后，變成只在一個平面內振動的平面偏振光，再通過第1個1/4波片，成為圓偏振光。模型后面依次為第2個1/4波片、檢偏振鏡、成像透鏡、濾色鏡、光欄等，最后在屏幕上成像。運用光彈性法可以在屏幕上得到灌封件的軸向殘余應力疊加條紋，可以通過比較條紋個數，條紋密集程度定性了解殘余應力的大小，來驗證增加微尺寸包覆層是否對灌封工藝在減少殘余應力方面有所優化。
2結果與討論
2.1局部放電實驗測試結果分析分別對各組工件進行局部放電測試，未經過真空脫氣的硅橡膠制件在15kV時發生較多次數的放電，但放電量依然不大，最大放電量大約為50~60mV，其局部放電曲線如圖4（a）所示。經過真空脫氣的硅橡膠制件在15kV時發生少量放電，最大放電量大約為50~60mV；其局部放電曲線如圖4（b）所示。未經過真空脫氣的環氧樹脂制件在15kV時發生少量放電，最大放電量大約為70~80mV。其局部放電曲線如圖5（a）所示。經過真空脫氣的環氧樹脂制件在15kV時沒有發生放電，其局部放電曲線如圖5（b）所示。通過局部放電實驗可知，是否采取真空脫氣技術對硅橡膠的局部放電性能影響不大，而對環氧樹脂的局部放電性能具有很大的影響。
2.2高低溫實驗測試結果分析經過高低溫實驗后，所有制件的放電次數和放電量均大大增加。其中，經過真空脫氣的硅橡膠制件在15kV時的最大放電量大約為150mV。而未經過真空脫氣的硅橡膠制件最大放電量大約為250~400mV。經過真空脫氣的環氧樹脂制件在15kV時的最大放電量大約為100mV。而未經過真空脫氣的環氧樹脂制件最大放電量大約為300mV。如表2所示。通過高低溫實驗前后的局部放電實驗結果對比可知，真空脫氣灌注工藝下的局部放電測試結果普遍優于未脫氣的結果，與現階段業內認為密封件內氣泡缺陷是影響灌封效果的主要因素相符合，也間接說明灌封過程中采用真空脫氣灌注的必要性。同時加入了微尺寸硅橡膠包覆層后的結果與未加入硅橡膠的結果相差不大。如若加入硅橡膠后其他性能有所改善的話，加入硅橡膠包覆層可以作為工藝的優化。
2.3光彈性應力測試結果分析由于環氧樹脂灌封料與元器件的線膨脹系數不匹配，因此會在灌封過程中產生內應力[6]。環氧樹脂主要缺點為交聯固化后質脆，耐沖擊性較差[7]，通過光彈性法測試應力可以得到工件內殘余應力條紋，兩條紋之間代表應力差，殘余應力的大小取決于條紋級數的大小以及應力條紋的疏密程度。圖6為灌封元器件的應力測試結果。由圖6（a）、（c）可以看出，元器件表面未包覆硅橡膠時應力條紋分布密集，灌封元器件內部存在較大殘余應力。在元器件表面包覆硅橡膠后，灌封元器件上應力條紋數量明顯減少，條紋分布也更加疏散，說明灌封元器件內部殘余應力顯著降低。上述分析表明，元器件表面硅橡膠的引入可有效降低灌封件內部的殘余應力，從力學方面對環氧樹脂灌封工藝起到顯著的優化作用。
3結論
第2篇：高低溫環境檢測范文
【關鍵詞】固封極柱產品；質量；主要因素
1 影響固封極柱產品質量的原材料因素
根據固封極柱產品使用要求與產品結構，科學選擇原材料。原材料質量屬于影響固封極柱產品質量的根本性因素。在選擇原材料時，需要綜合考慮原材料的各種性能及應用要求，如在選擇環氧樹脂時，需要考慮環氧樹脂耐裂性、韌性、玻璃化溫度等，在包封硅橡膠時，需要將橡膠耐撕裂性、彈性、硅橡膠與陶瓷結合性等充分考慮在內。在產品生產的過程中，需要關注玻璃化溫度，玻璃化溫度表現為固化反應過程，如固化反應過程不徹底，會導致玻璃溫度較低。反應不充分，會對產品的各項指標造成較大影響，如導致產品耐沖擊性及抗撕裂性能下降等，且會對產品的使用溫度造成較大影響，產品在應用過程中受溫度增加的影響，逐漸變軟并發生變形，破壞產品性能。在進行固封極柱產品生產時，反映產品反應程度最直接的指標是玻璃化溫度。
產品的玻璃化轉變，并不是熱力學相交的結果，而是一種自由體積松弛的變化形式，在升溫的過程中，并不存在熱效應，只是產品運動單元在變化過程中讓比熱突變，從而降低DSC曲線基線。在玻璃化轉化之前存在的基線沿線與轉折變化沿線存在的交點，其交點溫度為Tg。因玻璃化溫度是反映產品反應程度的重要指標，為此，需要測試玻璃化溫度。應用DSC儀設備，可以對高聚物環化、氧化、裂解峰溫等進行快速測量，根據測量結果，可以對產品氧化性能與熱穩定性進行準確評價，并可以計算出氧化與分解反應活性能，通過添加防老劑等進行氧化峰溫調節。
2 影響固封極柱產品質量的設備因素
設備因素是影響固封極柱產品質量的重要因素，一般生產設備分為國產設備與進口設備，從自動化程度上可以分為半自動化設備與自動化設備。為減少人為因素的干擾，很多公司應用了自動化設備，通過可視數據進行固封過程的控制，從而保證生產過程的穩定性，實現了操作的規范及標準化。應用包封滅弧室設備自動包封，提高包封效率。APG自動壓凝膠機屬于半自動化設備，屬于固封極柱產品生產的主要設備，因其自動化水平較高，可以減少人員操作所引起的失誤，提高生產效率。為保證產品質量，在滅弧室裝配等關鍵部位自動設計了配套工裝。為實現后固化工藝的控制，進行了烘箱設備改造，安裝了自動監測與報警裝置，并將溫度偏差控制在合理范圍內，避免固封極柱產品固化時間存在較大差異。設備的優良直接影響著固封極柱產品加工效率與加工質量。
3 影響固封極柱產品質量的設計因素
固封極柱產品的設計，決定著產品結構及其性能，保證設計質量，是保證固封極柱產品質量的首要因素。在進行固封極柱產品設計時，需要根據產品使用的要求，按照一定的研發程序。對滅弧室電場分布進行研究，對固封極柱電場分布、開關柜電場分布、斷路器電場分布等進行一系列的電場設計。在產品設計階段中，對產品電場分布進行優化。在理論分析的基礎上，結合實踐，優化固封極柱產品結構及其設計參數。如需要進行重要改進，則需要進行專家技術組討論論證。如固封極柱產品設計不當，在應用中會出現相間放電等現象，存在較大的安全隱患。不同的應用環境對固封極柱產品的性能要求不一致，為此，固封極柱的設計，還需要綜合考慮其應用環境，
4 影響固封極柱產品質量的檢測因素
在固封極柱產品生產之后，需要進行檢測，檢測對保證產品質量發揮著重要作用。為檢測材料反應之后所具備的性能，需要將固封極柱產品送到實驗室，進行固封極柱的沖擊、抗彎、抗拉及耐熱指數等各種實驗。通過試驗檢測，獲得各種數據，保證產品質量。
為實現檢測效率及質量，需要具備較為優良的檢測設備，通過檢測設備，測試固封極柱產品的電導率、滅弧室真空度等，并進行耐壓、回路電阻、x光測試等檢測，應用溫度循環方法對固封極柱產品的極限溫度工作狀態進行檢測。通過檢測發現產品中存在的問題及不足，從而優化設計與生產工藝，保障產品質量。
5 影響固封極柱產品質量的試驗因素
試驗因素是保證固封極柱產品質量的關鍵性因素。一般需要對每一批次的固封極柱產品進行低溫試驗、冷熱沖擊試驗與高低溫交變試驗等。低溫試驗的過程為：將固封極柱產品放置于-40℃的環境中，時間設定為24小時，產品工頻耐壓保持為79KV，一分鐘通過，42KV局部≤1Pc；冷熱沖擊試驗過程為：將固封極柱產品放置于100℃左右溫度中，在一個小時后將溫度降低為0℃，保持一個小時。并此過程進行循環，共計十次；高低溫交變試驗的過程為：將產品放置于0℃環境中，并以每分鐘降低2℃的速度降低到-40℃，保持三個小時后，以每分鐘升高2℃的速度進行溫度升高到105℃，保持三個小時，循環此過程6次。通知實際試驗，對固封極柱產品的環境適應性能進行檢測，并在實驗過程中，找出存在的問題，及時優化生產工藝。
6 影響固封極柱產品質量的工藝因素
工藝技術及其管理方式，是影響固封極柱產品的重要因素。在很多企業中，為保證固封極柱產品質量，制定了較為嚴格且明確的追溯制度，可以對每一個固封極柱產品的的滅弧室、嵌件等進行追溯，可以隨時調出產品生產與檢查記錄。在進行新產品研發過程中，應用質量控制工藝，對潛在存在的問題進行預測，并對產品質量風險作出評估，提前采取措施，減少產品質量問題。
隨著市場經濟的不斷發展，市場對固封極柱產品的需求量不斷增加，然而當前市場固封極柱產品仍存在著一定的問題，如在較高溫度下安全難以應用，絕緣性能容易破壞等。當前，開關小型化屬于是開關行業發展的主要趨勢，為保證固封極柱產品應用性能，需要在優化生產工藝的基礎上，綜合考慮影響固封極柱產品質量的因素，實現產品質量。固封極柱產品系列化較強，可以通過試驗與研究，研發出適應各種電壓等級的固封極柱產品子。電器開關最高水平將是在超高壓中的應用，研究適用于超高壓固封極柱產品成為了該產品未來發展的主要趨勢。
7 結語
綜上所述，影響固封極柱產品質量的主要因素包括原材料、生產設備、產品設計、產品檢測、產品試驗、生產與管理工藝等幾個方面。為保證固封極柱產品質量，需要在綜合考慮產品使用要求與應用環境的基礎上，進行產品設計，選擇符合性能要求的原材料，應用自動化程度較高的生產設備，減少人工失誤，通過產品檢測與實驗，及時發現固封極柱產品中存在的問題并予以解決，合理應用生產與管理工藝技術，提高生產效率與管理水平。因固封極柱產品存在著絕緣強度高、裝配簡單、可靠性較好等優勢，相信在未來，其應用范圍會各更為廣泛。
參考文獻：
第3篇：高低溫環境檢測范文
關鍵詞：汽車發電機 軸承 密封性能
隨著汽車性能的不斷提高，對汽車發電機軸承的性能也提出了更高的要求。汽車發動機軸承具有高轉速（最高工作轉速已超過20000rpm）、變速變載、高低溫環境、高密封性能以及低的啟動和旋轉力矩、長壽命、高可靠性等要求。
目前，國內汽車發電機軸承質量水平與國外先進水平相比還有較大距離，主要問題有，密封性能較差，產品壽命較低，可靠性不高，特別是批量生產時難以滿足國內外高端客戶的要求。國內較好企業生產的該類軸承壽命基本在8～12萬公里，個別企業能達到14～16萬公里，但與國外一流主機客戶20萬公里以上的要求差距很大，無法與國際知名軸承公司競爭。
汽車發電機的軸承密封性能的好壞對發電機的質量影響至關重要，而如何才能提高汽車發電機軸承的密封性能，已經成為了當前相關行業普遍關注的問題，并且也是一個十分棘手的難題。以6303-2RS1/C3LHT（2RZ）汽車發電機軸承為例，經過仔細研究分析后，在原有經驗的基礎上，對產品設計和加工工藝進行了改進，結合軸承溝道與內圈結構設計、套圈防塵槽加工、密封圈材料選擇及油脂控制等，分析了提高汽車發動機軸承密封性能的一些有效方法，希望對相關行業有所借鑒。
1、軸承溝道與內圈結構設計
汽車發動機應滿足高速、高溫及高密封性能要求，為了實現這些要求，對6303-2RS1/C3LHT軸承溝道與內圈結構做了以下方面的改善設計考慮：
1.1 采用了當今國際知名公司流行的軸承套圈溝曲率半徑、旋轉中心徑的設計方法，內圈溝道采用溝曲率系數宜較小，0.505即可；而外圈則采用溝曲率系數較大的溝道，比如說應達到0.530。按照這種考慮，除了能滿足內圈和鋼球的密合度要求，還能減少相關成品軸承的軸向竄動量。同時，能夠降低噪聲及機器功耗，減少鋼球和滾道的磨損，提高軸承運轉的穩定性；
1.2 在內圈的密封圈槽設計上可以采用V形槽結構，而密封圈則可以采用非接觸多唇迷宮式。就目前來看，對于汽車發動機軸承是否滿足密封性能設計的需求，甚至達到理想狀態，主要還在于密封圈內唇和防塵槽之間是否配合。但是，傳統的設計中，往往只是單純考慮二者之一，而沒有將兩者有機配合進行考慮。不過，二者之間采用何種方式進行配合，依然是目前比較重要的一個問題，主要應根據軸承的工作環境需求來進行考慮。
如圖1所示，屬于非接觸式密封結構示意圖，從圖中不難看出，其密封線路過短，密封圈內唇無法發揮出有效的阻尼作用，因此密封性能不足，防水性也較差，一般只能用于普通的電動機之上。為了使其能達到汽車發電機軸承密封性能的需求，將其進行了改進，改進之后的示意圖如圖2所示。可以看出，其采用的是非接觸多唇迷宮式密封結構，這種情況和內圈密封線路都較長，加之密封線路較曲折，中間和內圈防塵槽止口處密封唇都形成了一些軟點，在運轉中油脂在此處會形成油膜，使得水與灰塵都很難進入其中。就算進入了少量的異物，中間的密封唇也可以起到一定的保護作用。
2、套圈防塵槽加工
汽車軸承套圈形狀及尺寸穩定性對于軸承密封性能有著直接的影響，因此在加工中必須確保防塵槽形狀及尺寸的穩定，采取相關措施加以解決，具體來說，應從以下幾個方面進行：
2.1 加工防塵槽的工具采用成形刀，這種刀能有效控制好防塵槽的形狀與尺寸。
2.2 利用先進的檢測設備對防塵槽的形狀及尺寸進行必要的檢測，比如說投影儀器等，尺寸應采用隨機多次抽檢的形式進行檢測。
2.3 在進行熱處理前，應在內圈防塵槽止口徑上預留一定的加工余量Δ，一般在0.015～0.025毫米之間。
2.4 熱處理完成之后，還應進行必要的精加工，以此保證止口徑的尺寸，詳見圖3。
3、密封圈材料選擇
汽車的發電機安裝在發動機旁，而發動機自身的溫度一般在100度左右，因此發電機往往會受到發動機溫度影響，加之其自身也會產生熱量，這就使得汽車發電機工作溫度一般在-40～110℃（正常工作溫度上限便超過了100℃）。為了延長發電機使用壽命，就必須在密封圈材料上下功夫。對于普通的丁腈橡膠NRB、氟橡膠FPM與丙烯酸橡膠AEM而言，正常工作溫度分別為-30～100℃、-30～250℃及-20～180℃。根據前述需求，采用普通丁腈橡膠明顯達不到延長使用壽命的需求，但改性的丁腈橡膠如氫化丁腈橡膠HNBR的耐高溫可達150℃；雖然氟橡膠耐溫與耐磨，綜合性能極好，可是其價格不菲；丙烯酸橡膠能滿足及適應汽車發電機的高溫工作需求，因此一般選擇丙烯酸橡膠或改性的丁腈橡膠作為密封圈材料。
4、油脂的選擇與控制
對于軸承油脂的控制而言，主要指的是對油脂的牌號、注脂量及注脂方式的控制。汽車自身性質所致，因此在選擇發電機軸承時，應選擇高溫、高速且使用壽命長的油脂，比如說Kiuber Asonic GHY72；確定好了油脂的牌號之后，便是注脂，宜采用自動定量注脂機從兩面注脂，以便保證兩邊油脂分布均勻；必須對每套軸承注脂后的量的分散度進行控制。
第4篇：高低溫環境檢測范文
關鍵詞：霧化性能測試 光澤度法 重量法 霧度法
引言
隨著汽車工業的快速發展，汽車已和人們的生活密切相關，成為出行的重要交通工具。汽車產品質量也更加受到關注，尤其是對行車安全及車內有害物質的危害問題更加重視。
汽車內飾材料中揮發性物質受熱后會在擋風玻璃上凝結成霧，這種現象稱之為結霧特性，其凝結物又稱冷凝組分。皮革、塑料、紡織物以及膠粘劑等，都含有揮發性物質，隨著車內溫度升高，會加劇揮發。為了合理控制揮發性物質的產生，對汽車內飾材料進行霧化試驗是十分必要的。
一、霧化性能測試目的
1、保障交通安全：汽車內飾材料揮發性物質在汽車窗戶或擋風玻璃上凝結，會造成視線不良，影響駕駛者的視線和行車安全。
2、關注人體健康：汽車內飾材料揮發出來的有害成分會影響人的身體健康，例如材料中揮發出的醛類、烷烴類等物質。
3、降低環境污染：合理有效的控制汽車內飾材料有機物的揮發，會大大降低車內環境污染，從而有利于降低對周邊環境的污染。
二、霧化性能測試方法原理
通過霧化試驗，實現對可揮發性物質的控制，來有效地降低車內環境污染，已經成為汽車生產企業控制產品質量的一個重要手段。目前，霧化性能的試驗標準在國際及國內有許多種，涉及了三種主要的試驗方法：光澤度法、重量法和霧度法。
德國DIN 75201汽車內部設備所用材料霧化性能的確定 （光澤度法、重量法）
美國SAE J1756 確定汽車內飾件霧度特性的測試方法 （光澤度法、重量法）
中國QB/T 2728 皮革 物理和機械試驗 霧化性能的測定 （光澤度法、重量法）
大眾PV3920內飾件非金屬材料霧氣值的測定 （霧度法）
三菱ES-X83231 內飾材料的成霧性 （霧度法、重量法）
國際ISO 6452 橡膠或塑料涂覆織物 汽車內裝飾材料的霧化特性測定 （光澤度法、重量法）
1、重量法測試原理
試樣放入起霧杯中，用密封圈及經稱重的鋁箔蓋住起霧杯，在其上安裝冷卻器。起霧杯置于恒溫器內加熱，蒸發出的氣體在已被冷卻的鋁箔上冷凝。冷凝過程結束后，取下鋁箔，在規定的狀態下調節后，稱其質量，減去鋁箔本身的質量，得出所測試材料的冷凝組分，測試流程如下：
試樣預處理開啟高、低溫浴槽并達到設定溫度100℃、21℃精確稱量鋁箔重量G0試樣平鋪于起霧杯中，平行樣兩個放置起霧杯、氟橡膠固定環、鋁箔片、玻璃板、濾紙連續受熱16h取下鋁箔片，在干燥器中平衡約4h稱量帶有凝結物的鋁箔重量G1得出結果G= G1- G0
2、光澤度法測試原理
試樣放入起霧杯中，用密封圈及玻璃板蓋住起霧杯，在其上安裝冷卻器。起霧杯置于恒溫器內加熱，蒸發出的氣體在已被冷卻的玻璃板上冷凝。冷凝過程結束后，取下玻璃板，在規定的狀態下調節后，用光澤度儀測量玻璃板60°的反射系數值，并和試驗前的反射系數值相比較，得出所測試材料的成霧值，測試流程如下：
試樣預處理開啟高、低溫浴槽并達到設定溫度100℃，21℃光澤度儀測量R0試樣平鋪于起霧杯中，平行樣三個放置起霧杯、氟橡膠固定環、玻璃板、濾紙連續受熱3h取下玻璃板置于23℃、50%RH環境中平衡1h測量帶有霧化凝結物R1得出結果R=R1/ R0*100
3、霧度法測試原理
樣品處置方法同光澤度法，冷凝過程結束后，取下玻璃板，在規定的狀態下調節后，用透光率儀測量試驗后的玻璃板平行光線透過率，并和試驗前的平行光線透過率相比較，得出所測試材料的玻璃模糊度，測試流程如下：
試樣預處理開啟高、低溫浴槽并達到設定溫度100℃，21℃透光率儀測量T0試樣平鋪于起霧杯中，平行樣三個放置起霧杯、氟橡膠固定環、玻璃板、濾紙連續受熱5h取下玻璃板置于23℃、50%RH環境中平衡1h測量帶有霧化凝結物T1得出結果F=T1/ T0*100
三、測試方法的比較與分析
通過測試流程我們看出，三種方法步驟相似，試樣的前處理、油浴加熱及冷卻溫度相同，測試裝置相似，不同之處是：衡量標準不一樣，重量法通過鋁箔測試前后重量差G= G1- G0，光澤度法是通過用光澤儀測試試驗前后玻璃板的反射系數之比即R=R1/ R0*100，霧度法是用透光率儀測試試驗前后玻璃板平行光線透過率之比即F=T1/ T0*100，也就是說通過承載載體的不同特性來反映霧化程度。
1、三種測試方法的比較
2、測試過程的環境對結果的影響
1）溫度和濕度對結果的影響
一是冷凝過程中溫濕度的影響，這個環節相對好控制，即在穩定的儀器條件下通過校準物質來衡量結果的準確性。二是冷凝成霧后環境溫濕度的影響，冷凝后的載體-鋁箔片和玻璃板對環境的要求極高，環境的微小變化都會對其產生很大影響，因成霧載體上不可避免地會冷凝些水分，環境的溫濕度對水分的蒸發至關重要，所以標準中要求把成霧后的載體放置在溫度23℃±2℃、相對濕度50%±5%的環境中進行調節。
2）玻璃器皿的潔凈對結果的影響
玻璃器皿未洗干凈或是未烘干，會給下次測試帶來污染，直接影響結果的準確性。
3、測試結果校驗
由于霧化試驗的環節較多，操作過程繁瑣，又易受環境的影響，所以為了判斷最后得到的試驗結果準確與否，DIN 75201、ISO 6452、QB/T 2728三個標準都給出了同樣的校驗方法。
重量法：在起霧杯中倒入10g±0.1g的鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），在高低溫浴槽分別為100℃、21℃的試驗條件下，測試結果應在4.9g±0.25g范圍內，否則視為試驗不成功，應找出失誤原因，重做試驗。
光澤度法：在起霧杯中倒入10g±0.1g的鄰苯二甲酸二異葵酯（DIDP），高低溫浴槽分別為100℃、21℃的試驗條件下，測試結果應在77%±3%范圍內，否則視為試驗不成功，應找出失誤原因，重做試驗。
霧度法：目前標準中還未見校驗方法。
四、結束語
從以上測試方法的比較可看出，光澤度法和霧度法比較接近，均是檢測玻璃板的光學性能，采用這兩種測試方法，其目的是更看重汽車內飾材料中的揮發物凝結在擋風玻璃上對視線的影響而導致的行車安全隱患；采用重量法測試，則目的是更關心揮發物中的有害成分對人體健康及對周圍環境的影響。無論哪種測試方法，都應確保結果的準確性。
目前，國內對汽車內飾材料霧化性能的測試標準還是以整車廠的標準為主，建議盡快制定國家標準或行業標準，與國際標準接軌，以便于汽車生產企業更好的控制產品質量。
參考文獻：
1、DIN 75201汽車內部設備所用材料霧化性能的確定
2、SAE J1756 確定汽車內飾件霧度特性的測試方法
3、QB/T 2728 皮革 物理和機械試驗 霧化性能的測定
4、大眾PV3920內飾件非金屬材料霧氣值的測定
第5篇：高低溫環境檢測范文
【關鍵詞】 壓力容器 制造 注意問題
低溫技術作為工業裝置，不僅在氣、液體生產、存儲及運輸中起到很大的作用，更促使了低溫壓力容器的廣泛應用。然而，此壓力容器工作溫度通常較低，這將導致容器金屬的脆性相應的增加。當溫度低于一定的水平，將會產生脆性破壞，然而，低溫壓力容器通常不會出現局部性的小塑性變形，而是直接發生脆性破裂，這樣出人意外的破壞就是導致事故發生的罪魁禍首。
1 確定設計溫度
低溫壓力容器設計中確定設計溫度尤為重要，根據《壓力容器（GB150.3-2011）》中的規定，再確認設計溫度的同時還要顧及介質溫度及環境溫度等條件，任何方面都要考慮到。金屬韌性受到溫度的影響會產生變化，所以在進行確定設計溫度的同時應考慮全面。例如：溫度方面要考慮南方北方溫度的不同。北方氣溫較低，將容器放置在沒有取暖設備的廠房中應充分考慮氣溫的問題。因此，設計溫度高于或低于-20 ℃，對壓力容器的設計及制造的要求都有所不同。
2 材料的選擇
由于低溫壓力容器的質量主要取決于所采用的材料在低溫工況中的機械性能，因此我們必須采用低溫下韌性較好的金屬材料。金屬材料在低溫工況下容易發生脆性斷裂，從而產生失效，對此，我們要采取措施來改變金屬材料本身的韌性。比如，在煉制鋼材時可以加入鎳，鎳的加入可以改變位錯運動，避免產生較大的應力集中，以此提高鋼材的韌性。另外，我們可以將低溫用鋼經過正火處理，以此細化晶粒，減少由于終軋溫度和冷卻速率不同而造成的顯微組織不均勻。
根據金屬材料的不同使用溫度，低溫壓力容器用鋼可分為以下三類：（一）設計溫度低于-20℃，高于-40℃時，材料多選用低碳錳鋼；（二）設計溫度低于-40℃，高于-196℃時，材料可選用中鎳鋼；（三）設計溫度低于-196 攝氏度，高于-273℃時，材料可選用鉻鎳奧式體高合金鋼。另外，對于制作低溫壓力容器使用的碳素鋼和低合金鋼殼體鋼板，厚度大于 20 毫米的情況，需要對每張鋼板進行超聲波檢驗，合格級別要達到標準要求或者圖樣的規定。而鉻鎳奧體高合金鋼要經過硬化處理以保證其強度要求。
3 結構設計
對于低溫壓力容器及其部件的結構設計應注意以下幾點：①結構要簡單，以減少焊接件的拘束。②避免結構及形狀的突然變化，以減少局部應力的集中以及截面大小和剛度的急劇變化。③焊有接管及載荷復雜的附件的容器，需焊后消除應力熱處理而不能進行整體熱處理時，應考慮焊接部位單獨熱處理的可能性。④要盡量避免結構各部分截面產生較大的溫度梯度。⑤附件的連接焊縫不能采用不連續焊或者點焊，而且不應與A、B 類焊接接頭重合。
4 焊接要求
低溫壓力容器的制造對焊接的要求十分嚴格，其焊接工藝要按照《承壓設備焊接工藝評定（NB/T47014-2011）》的要求進行焊接工藝評定測試，焊接材料則應該選用與母體材料成分相近性能相同的并且具有良好的低溫韌性材料。低溫用鋼的焊接關鍵是不能讓焊縫金屬和熱影響區形成粗晶組織從而導致鋼材的低溫韌性降低，因此要控制好焊接線的能量，在規定的范圍內采用比較小的焊接線能量，進行多道焊接，并且要注意避免焊道過熱。
5 制造與檢驗
通過以上幾個設計環節，為了保證其質量低溫壓力容器在制造前仍然需要進行多次試驗多種處理，如要采用熱加工成形或者采取消除應力熱處理等工藝措施。對于熱成形或者溫成形的容器元件，要采用合理的方法控制成形工藝或者進行成形后的熱處理，從而保證其使用狀態。低溫壓力容器的檢驗將直接關系到成品的質量，對于容器殼體厚度大于 25 毫米的以及設計溫度低于-40℃的 A、B 類焊接接頭要進行全部射線或超聲波檢測。除以上情況，低溫壓力容器應對其 A、B 類焊接接頭進行局部無損檢測，并且檢測的長度不能少于各條焊接接頭長度的百分之五十，且不能少于 250 毫米。當低溫壓力容器進行液壓實驗時，液體的溫度不能低于焊接接頭和殼體材料的沖擊試驗溫度（取其高者）加 20℃。
6 結語
隨著低溫壓力容器的廣泛應用，低溫壓力容器的工藝設計及制造都與普通的壓力容器相比有很多不同的地方，并且得到大眾的關注及認可。在進行低溫壓力容器設計、制造及檢驗時必須遵照《壓力容器（GB150.1～150.4-2011）》的標準及要求，通過實際情況處理低溫壓力容器中常見的問題，只有不斷提高低溫壓力容器的質量，才能使之長久的發展下去。
參考文獻：
[1]龍紀.低溫壓力容器設計中應注意的問題[J].貴州化工，2010.
[2]周巍.低溫壓力容器設計[J].甘肅科技，2012.
第6篇：高低溫環境檢測范文
為打開這綠色通道，20世紀中后期人們便開始了對低溫殺蟲滅菌的研究，但一直沒找到一種能100%致死害蟲的有效方法。1993―1999年，我們通過大量冷凍害蟲的試驗，終于在冷凍學領域中獲得一個突破性的理論：在以往的低溫殺蟲過程中容易產生玻璃體生物效應，即在冰點以下，部分生物體表將結冰，當冷凍結束后，這些生物體還會隨環境溫度的回升解凍而復蘇；在一定的深冷溫度下，降溫速度快，則易產生玻璃體生物效應，有利保存生物體，反之則易致死生物體；在低溫殺蟲滅菌的過程中，只要采取一定的方法，控制溫度按照一定的曲線進行緩慢降溫，就能消除玻璃體生物效應，達到100%致死蟲、菌的效果。我們這一理論得到了學術界的認可，并據此獲得了國家檔案局2000年的科研課題的立項，即《“玻璃體”生物效應與實用冷凍殺蟲柜研究》，該課題成果于2001年通過了國家檔案局技術部組織的專家委員會的鑒定，受到了“填補我國無低溫冷凍殺蟲專用設備的空白”的高度評價。該成果的核心在于：用實驗的方法剖析出了玻璃體生物效應的機理及消除方法；突破性地獲取了低溫致死生物體的緩慢降溫曲線：研制出了實用冷凍殺蟲柜；為低溫殺蟲滅菌的研究開辟出了一條成功之路。
以往用于冷凍殺蟲滅菌的低溫設備，如電冰柜和電冰箱，均無降溫調整器，在低溫殺蟲過程中難免會產生玻璃體生物效應，而不能有效地致死有害生物，所以普通電冰柜和電冰箱不能用做低溫殺蟲滅菌。嚴格地講，目前世界上還沒有專業型的低溫殺蟲設備。所以《玻》課題成果應早日轉化成產品。這類產品不僅能用于檔案圖書的保護，還能用于糧食、藥品及其他物品的低溫殺蟲，其市場前景十分廣闊，必將產生極大的社會效益和經濟效益。
低溫冷凍殺蟲柜的核心部件是“緩慢降溫調控器”。《玻》課題研制的“實用低溫殺蟲柜”使用的緩慢降溫調控器體積大，成本高（每套約8000元），工作時離不開人去控制，安裝使用很不方便。自2001年始，課題組與有關專家和廠家合作，經過3年多的努力，于2003年5月研制成功“智能型緩慢降溫調控器”。該調控器達到了以下技術指標：
1. 控制器的主機以單片機為核心，其CPU上刻錄有特定的緩慢降溫曲線。開機后控制器能自動檢測低溫設備的容積、降溫能力、所放材料量，以及設備內溫度的變量等項參數，經CPU綜合分析計算后，準確地指令壓縮機開機或停機，使低溫設備嚴格按照所特定的降溫曲線進行緩慢降溫。
2. 控制器主機體積為15×10×5（單位cm），能方便地安裝在各種電冰柜壓縮機的旁邊。控制器面板上面安裝的顯示器為數碼管，這種高亮度顯示器不僅具有良好的視覺效果，而且還能增加原機的美觀和大氣。控制器面板尺寸為9×5（單位cm），能方便地安裝在各種電冰柜前面的機殼上。控制器主機與面板間用排線插件相連，安裝和檢修十分方便。
3. 控制器主機及探頭元件選用的都是市面上能買到的一級精良超小型的電子元件，單片機的CPU體積小、功能全、元件少、線路簡潔，雙面的線路板更縮小了主機的體積，其他的電子元件均選用一級精品，所以整機工作十分穩定可靠。
第7篇：高低溫環境檢測范文
關鍵詞：環境試驗設備；檢測；校準
目前來看，環境試驗設備檢測或校準過程中，主要依據于JJF1101―2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》和GB/T5170―2008《電工電子產品環境試驗設備檢驗方法》，而這兩種標準規范在實際檢測和校準過程中，不能覆蓋所有的環境試驗設備，無法為一些設備檢測和校準提供準確的依據，測量結果往往還需要參照相應的國家標準和行業標準甚至產品的出廠說明書來判斷合格與否。為此，下文從環境設備實際檢測中遇到的問題出發，對與環境試驗設備檢測與校準相關的內容進行具體分析。
一、環境試驗設備檢測中常見問題
1.環境試驗設備檢驗和校準規范不完善
目前來看，環境試驗設備主要有鼓風干燥箱，高、低溫試驗箱，高低溫交變濕熱試驗箱，鹽霧試驗箱，熱老化試驗箱等等。這些設備在檢驗和校準過程中需要以JJF1101―2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》為依據。因我院檢測產品多種多樣，目前有較多類似的環境試驗設備，但這一校準規范沒有對類似的環境試驗設備檢測和校準進行詳細規范，僅要求參照規范進行校準。因此，在具體檢測和校準過程中有時需要參照國家標準、行業標準或設備出廠說明書進行校準。當校準結果與規范要求有沖突時，只能以出廠說明書或試驗具體要求來判定合格與否。對于環境試驗設備，我們首先依據校準規范，規范里沒有要求的參數，再根據具體的試驗要求，依據國家標準來判定校準結果合格與否。
2.溫度傳感器和溫度點選擇不當
JJF1101―2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》對檢測和校準溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動度有明確的要求，溫度范圍為0～100℃、100～200℃、200～300℃，溫度偏差為±1.0℃、±2℃和±3℃，溫度均勻度為1.0℃、2℃、3℃，溫度波動度為±0.5℃、±0.5℃、±2℃；我院目前采用四線制鉑熱電阻，符合IEC 60751的等級A級，數據采集器是中國KEITHLEY2701型，整套溫度測量系統，其測量結果的擴展不確定度為0.1℃（k=2），小于被檢溫度允許偏差的1/3。同時整套測量系統的響應時間小于15s.
根據JJF1101―2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》對環境試驗設備進行檢驗，需要對上限點、下限點和中間點三點進行校準。而在實際校準過程中，上限點和下限點一般不用于常用溫度點，但在新購設備首次校準中必須測到上限點和下限點，后續檢測時，選擇實際常用工作點的最大、最小及中間點進行校準即可。
3.溫度偏差計算方法不完善
JJF1101―2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》中的溫差度計算是工作空間中平均溫度大小與實際測量中心位置平均溫差度大小之間的差值。GB/T5170―2008《電工電子產品環境試驗設備檢驗方法》溫度差計算則采用的是上下偏差方法，即實際測量中工作空間里所有點中最大與最小溫度和標稱溫度之間的差值。上述兩種溫度偏差計算中上下偏差方法在實際應用中，能較全面的反應出受檢裝置內部實際溫度分布，而用中心位置平均溫度差法對設備溫度偏差進行計算，難以真實的反應出受檢裝置內部真實溫度分布狀況，需要對這種計算方法進行改進。
4.溫度過沖、溫度過沖量、溫度恢復時間和溫度過沖恢復時間
在 IEC-CB體系CTL決議，CTL-DSH 039C的規定中，做球壓試驗時有要求烘箱溫度應可以在5分鐘內回調，并不超過原先設定的+5℃。
二、提高環境實驗設備檢測與校準精確度的策略
1.完善環境試驗設備檢測和校準規范
隨著科學技術不斷的發展，高性能的環境試驗檢測設備層出不窮，原有的環境試驗設備檢測和校準規范已經不能更好的滿足現有試驗設備的需求，需要從環境試驗設備檢測現狀出發，完善環境試驗設備檢測和校準規范。如JJF1101―2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》5.2.1條款中，僅對設備構成和時間常數進行明確，為了滿足現有環境設備檢測和校準精確度需求，可以在原有條款基礎上補充具體技術指標，溫度測量設備系統誤差不大于被檢測設備溫度誤差的1/3。標準規范6.2.3條款中測試點數量僅劃分三個容量，參照使用中容積小的恒溫水浴和臺式培養箱等需要9個溫度測試點，按照原有規范無法有效執行。這種情況下，應該在原有條款基礎上進行相應補充，當設備容積不大于0.05m3時，溫度測試點設置1個，并將其置于工作空間幾何中心處，根據試驗和檢驗的需要，可在試驗設備工作空間增加對疑點的測量。
2.合理選擇溫度傳感器和溫度點
溫度傳感器的選擇與環境實驗設備檢測和校準結果的準確性有直接關系，如果選擇不當，檢測和校準結果誤差將大于JF1101―2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》的要求，從而使檢測和校準數據不準確，無法為使用者提供可靠依據。因此，在選擇和使用溫度傳感器時，首先應選擇那些等級較高、性能較好的傳感器進行測量，盡量降低測量誤差率；其次，要定期將溫度傳感器送至上級部門進行檢定，并讓其給出傳感器修正值，以便測量過程中發現問題能及時對傳感器進行修正，減少溫度傳感器引起的誤差值；再次，要根據用戶需求選擇常用的校準溫度點，這樣既可以節省用戶時間，也便于用戶直接將結果用于實際工作。但是在這里應注意的是，設備校準要確保是在空載條件下進行的，且保證溫度上升至標稱溫度后穩定三十分鐘左右再進行測試，以保證校準結果的精確度。
3.改進溫度偏差計算方法
環境試驗設備在檢測和校準過程中，因上下偏差值計算較中心位置計算準確，對均勻度、波動度等進行計算能為使用者提供準確的指標。實際計算中應將上下偏差值作為必要的參考指標，并在此基礎上對檢測值進行對比和調整。
當上下偏差值不小于0時，設備內部實際溫度不小于設備顯示溫度值，即可用上下偏差值法對設備進行比對修正；當上下偏差值不大于0時，設備內部實際溫度不大于設備顯示的溫度值，也用上下偏差值法進行修正；當上下偏差值一個不小于0，一個不大于0時，則需要結合實際經驗和測試結果進行修正，而依據JF1101―2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》中的中心位置法計算偏差相對簡單。
結束語：
環境試驗設備作為檢測環境濕度與溫度數據的儀器，其檢測數據準確與否將直接影響試驗結果，尤其是對溫度和濕度波動較大的環境情況，環境設備檢測數據的不準確將會給用戶帶來巨大損失。因此，要完善環境試驗設備檢測和校準規范、合理選擇溫度傳感器和溫度點，選擇合適的計算方法，以確保環境試驗設備檢測與校準精確度，從而使環境實驗設備更好的發揮作用。
參考文獻：
[1]趙晨，錢瑋.溫濕度場試驗設備校準技術的研究[J].現代測量與實驗室管理.2013（01）.
[2]保童偉.測量不確定度在環境試驗設備溫度示值誤差評定中的運用
[J].計量與測試技術.2013（04）.
[3]彭芳林，王紅梅.環境試驗設備現場校準系統及測量結果不確定度評定
[J].計量技術.2009（03）.
[4]左剛.關于JJF1101-2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》的幾點建議
第8篇：高低溫環境檢測范文
關鍵詞：橡膠瀝青路用材料反應機理
1、前 言
隨著我國國民經濟的飛速發展，公路建設也在快速發展，公路建設及養護工作日益繁重，對公路建設及養護中的重要材料改性瀝青的需求也在迅猛的增長。目前常用的改性瀝青有SBS、SBR、PE、EVA改性瀝青等，其中用得最為廣泛的是SBS改性瀝青，因其具有較好的高低溫性能，受到了公路行業的普遍青睞。但是隨著原油價格的高起，其相關產品的價格也有大幅提高，SBS的售價已高達20000元／噸以上，給公路建設及養護帶來巨大的資金壓力。
與此同時，隨著公路運輸事業的迅速發展，汽車持有量大幅度增加，大量積存的廢舊輪胎成為社會公害，也是迫切需要解決的環境污染問題。采用回收廢輪胎制成膠粉，用于加工橡膠瀝青，并應用于路面工程.既可以提高路面使用性能，叉能夠節約資源、保護環境，是一項利國、利民、利路的好事。顯著減少了環境污染并節約工程材料、降低工程造價，有利于我們建設資源節約、環境友好型社會。
根據國外發達國家長期研究的經驗，利用膠粉改性瀝青鋪設公路具有一系列優點。如生產工藝簡便、成本低，膠粉與瀝青混融性好；原料來源豐富，價格低廉；施工工藝與普通瀝青相同，不需要特殊設備；鋪設的路面具有良好的高低溫性能、不易產生裂縫、不易老化、降噪、防滑和維修費用低等優點，性價比較其它聚合物改性瀝青具有非常明顯的優勢。因此，推廣應用橡膠粉瀝青，加快橡膠粉改性瀝青在公路建設中的應用，滿足我國公路建設對高性能改性瀝青材料的需求，是十分必要的。
但橡膠粉與瀝青都是惰性較強的高分子材料，大多數橡膠粉未經脫硫處理，自身有很好的膠粘結構，因此要想把橡膠粉與瀝青拌和均勻，并形成性質穩定的路用材料并不容易。因此深入研究橡膠瀝青的反應機理是十分必要的。
2、橡膠瀝青組成材料
橡膠瀝青是由基質瀝青和廢橡膠粉在一定的生產工藝，經高溫混合加工而成的。所以橡膠瀝青的組成包括基質瀝青、廢橡膠粉。
2.1 基質瀝青的組成
瀝青材料是由一些極其復雜的高分子碳氫化合物及其非金屬(氧、硫、氮)衍生物所組成的混合物。人們在研究瀝青化學組成的同時，利用瀝青對不同溶劑的溶合性，將瀝青分離成幾個化學成分和物理性質相似的部分，這些部分稱為瀝青的組分。
我國目前普遍采用四組分分析方法，該法于1978年列為美國材料協會(ASTM)推薦方法。瀝青的四組分包括：瀝青質、膠質、飽和芬和芳香芬。
2.2 膠粉的組成及結構
膠粉按其粒徑的大小可分為粉碎膠粉(12－30目)、細碎膠粉(30－47目)、精細膠粉(47－200目)和超精細膠粉(200目以上)。膠粉主要是廢舊載重輪胎或客車輪胎破碎制得，成分主要為天然膠(NR)和丁苯膠(SBR)等，其橡膠含量為55％左右。
一般提到的橡膠結構是生橡膠，即沒有經過硫化的橡膠，人們習慣把熟橡膠稱作硫化橡膠。硫化橡膠與生橡膠的主要區別在于硫化橡膠中的分子呈網鏈結構，整個一塊橡膠可以看成是由許多分子網鏈構成的三維空間立體結構，這種結構一般情況下十分穩定。
3、橡膠瀝青反應機理
3.1 橡膠瀝青生產工藝
目前生產橡膠瀝青通常采用濕法，即將膠粉先在160－200℃的熱瀝青中混合，通過機械能和熱能及化學的方法，使膠粉降解，形成穩定分散的橡膠瀝青，膠粉的添加量一般為瀝青的15－20％。
橡膠瀝青的反應進程一般認為經過兩個反應階段，第一階段為橡膠粉在高溫下吸收瀝青中的輕質油分，發生溶脹反應階段；第二階段為脫硫和降解反應階段。
3.2 溶脹反應階段
橡膠粉在瀝青中會發生溶脹反應，且隨著時間的延長，溶脹反應越來越充分，兩者之間存在明顯的相互化學作用。但在整個過程中，瀝青中始終擁有膠粉顆粒的存在，又說明橡膠瀝青中膠粉的物理作用是一定存在的。
目前普通認為橡膠粉在與瀝青高溫充分混合狀態下，吸收瀝青輕質組分而熔脹，同時在顆粒表面形成瀝青質含量很高的凝膠膜。熔脹后橡膠體積達到膠結料的近40％，橡膠粉顆粒通過凝膠膜連接。形成一個粘度很大的半固態連續相的體系。在這個過程中瀝青內部并沒有產生新的官能團.原有的宮能團也沒有出現消失的情況，在橡膠粉摻人的前后，瀝青的化學組分并沒有發生明顯的變化，橡膠粉與瀝青的反應以物理反應為主，而沒有出現顯著的化學反應。所以這一過程橡膠瀝青的粘度逐步增大。
實際上，可以通過多種方法來控制橡膠顆粒在基質瀝青中的深脹過程，例如減少橡膠顆粒的數量與粒徑、采用較軟的基質瀝青、加入調和油(輕質油分)、提高溶脹反應過程的溫度、延長反應的時間，就可以加快溶脹反應過程，使粘結劑更傾向于流體的特征。相反，增加橡膠顆粒的數量和粒徑、采用較硬的基質瀝青、降低溶脹反應的溫度、減少反應的時間，就可以延緩溶脹反應過程，使之更加突出固相的特征。也就是說，可以通過控制橡膠顆粒在基質瀝青中的溶脹過程來調節橡膠瀝青的液相和固相性質的比例，從而調整橡膠瀝青粘結劑的特性，使之滿足不同應用條件的需要。
3.3 脫硫、降解反應階段
隨著反應時間的增加，橡膠粉顆粒表面粗糙度降，反應時間越長顆粒表面也變得越光滑，軟化膠質層逐步加厚，粘度逐步降低，這就是反應的第二階段，即橡膠顆粒的脫硫和橡膠分子的降解過程。達到一定程度后。脫硫和降解過程加速發展。脫硫造成維持不同橡膠分子共同作用的交聯斷裂，最終導致橡膠顆粒崩解，降解導致橡膠分子鏈斷裂。橡膠分子量下降。這兩個過程都將導致粘度下降，如果檢測到橡膠瀝青粘度出現趨勢性下降(如圖2中虛線).說明脫硫和降解進程開始占據主導地位。輪胎橡膠脫硫后，力學性能下降，彈性工作溫度區間變窄，降解則意味著橡膠性質的徹底失去，對橡膠瀝青路面的使用性能都是不利的。
由于橡膠粉顆粒在反應過程中仍保持硫化，同時，基質瀝青由于膠粉吸收輕質成分而提高了化學穩定性。瀝青與橡膠顙粒的作用以物理吸附為主。對于橡膠瀝青這種大顆粒懸浮體系，瀝青和橡膠粉之間即使有一些化學連接，作用也是非常有限的。橡膠瀝青的化學改性作用。主要體現在物質交換造成的成分變化，以及橡膠內化學物質進入瀝青后對瀝青的作用。
3.4 橡膠瀝青反應機理
橡膠瀝青與普通瀝青、高分子聚合物改性瀝青最大的不同就在于它是一種液一固兩相的混合物。橡膠瀝青即使在200℃的高溫下仍然保持著液一固兩相的狀態。正是由于存在著通過凝膠體與瀝青分子相連的固體橡膠顆粒核心，因此橡膠瀝青所呈現的特性就不僅與基質瀝青和凝膠體的特性有關，而且也反映了固體橡膠顆粒的性質。這些被凝膠體所包圍的橡膠顆粒核心的存在使瀝青粘結劑變稠、變硬而呈現出某些固體橡膠的性質。
圖3(a)為SBS瀝青改性原理圖。在剪切作用下，SBS顆粒被細化和勻化，SBS分子中的熱塑性嵌段部分發生交聯形成節點，形成一個彈性空間網絡結構。瀝青粘溫性變化的主要原因是加勁結構的形成，瀝青仍然作為連續相.基質瀝青本身的性質基本不發生變化。
SBS網絡加勁結構有3個特點：(1)節點部位是熱塑性材料，在瀝青路面工作溫度下不具備可塑性，節點是牢固的；(2)網絡結構三維隨機分布，改性劑作為分散相；(3)橡膠嵌段部分是主要加勁單元，在拉、壓、剪狀態下均能起到有效的加勁作用。
橡膠瀝青是輪胎橡膠粉在充分拌和的高溫條件下(180℃以上)與瀝青熔脹反應得到的改性瀝青膠結材料。反應進程如圖2(b)所示，橡膠瀝青不形成細觀的網絡結構。橡膠瀝青的加工強調攪拌和反應時間。橡膠粉在與瀝青高溫充分混合狀態下吸收瀝青輕質組分而熔脹，同時在顆粒表面形成瀝青質含量很高的凝膠膜。橡膠瀝青中橡膠粉摻量通常接近20％，熔脹后橡膠粉體積達到膠結料的近40％，橡膠粉顆粒通過凝膠膜連接，形成一個粘度很大的半固態連續相體系。
為進一步觀察橡膠瀝青中橡膠顆粒的分散狀態，試驗室分別做了橡膠瀝青和SBS改性瀝青切片，用擴大40倍顯微鏡進行觀察對比。圖4為兩種瀝青的狀態。
從照片的對比情況可以看出：SBS改性瀝青熱儲48小時之后，SBs改性劑以小液滴的狀態均勻地分散于基質瀝青中，形成均勻的分散相；而橡膠瀝青則不同，從照片可以看出橡膠顆粒較大且分散并不十分均勻，實際上橡膠顆粒仍以一種物理狀態存在于基質瀝青中。所以說橡膠瀝青實質上是一種物理混合物。
4、結 論
第9篇：高低溫環境檢測范文
關鍵詞：花木盆景；基地；無線傳感器網絡（WSN）；數據融合技術
中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）14-3420-03
目前，已在國內出現的很多無線傳感器網絡（Wireless sensor network，簡稱WSN）技術產品在物理層和鏈路層的核心技術規范、無線局域網數據采集定義表述、底層通信協議及接口、數據通信傳輸處理、異構網跨平臺互聯等方面尚無統一的業界標準，多傳感器相鄰部署及感知數據多跳傳輸產生的信息冗余度非常高。為此，在研究開發花木盆景生產基地WSN應用系統的過程中，在無線傳感器網絡系統數據采集、通信協議接口等環節采用跨平臺XML DOM技術的基礎上，在WSN系統多個層面分別采用了不同等級不同功能目標的數據融合技術，以解決WSN系統數據接口不一致、信息冗余度高、無線傳感器網絡能量約束等問題，從而提高WSN應用系統實際運行效果。
1 花木盆景生產基地WSN系統開發背景及實施意義
江蘇省南通地區如皋市是全國聞名的花木盆景之鄉和長壽古邑。花木盆景產業經濟價值高，已成為如皋農民奔向富裕小康的主要經濟基礎。花木盆景生產大棚是否具備良好的遮陰、保暖、灌溉、補光等現代生產工藝條件，對花卉生產質量和產量影響很大。如皋花木產業規模化生產的紅掌、君子蘭、雀舌、蝴蝶蘭等中高檔花卉，生產周期和出棚季節性不同，需要分棚栽培，對溫度、濕度、光照度、透光性、土壤含水率、肥料成分、O2及CO2濃度等指標測控要求各不相同，僅靠傳統經驗和勞作方式難以穩定花木生產質量和產量，花農勞動強度很大。為了實現“二化融合”，如皋花木大世界等不少企業開始與物聯網相關高校研究院所和有關企業合作，在花木生產及現場管理系統中引入以無線傳感器網絡技術為核心的計算機應用技術，逐步實現花木產業提質增效、花農增收，不斷提高農業現代化生產水平。
2 花木盆景生產基地WSN系統設計要點
2.1 典型的花木盆景大棚生產管理智能化模式
由圖1可知，正在開發完善中的花木盆景生產基地WSN系統是由大量低廉的靜止或移動的多種類型的無線傳感器節點組成，通過無線通信方式以自組織和多跳的方式構成無線網絡體系架構，并部署在監測區域內。該WSN系統與PLC相關設備、高/低溫控制系統、大棚生產管理軟件系統等構成了花木盆景大棚智能化生產管理系統，可以實現智能花卉生產全過程中對大棚溫度、濕度、光照度、CO2濃度等重要參數的自動檢測、調節和控制。
該系統包含數據采集模塊、網絡傳輸協調模塊和控制管理模塊等基本功能模塊。其主要功能如下：網絡傳輸協調模塊負責組建、維護無線網絡，收集花木盆景生產基地WSN系統中的傳感器數據和輸出設備狀態數據，并將數據傳輸給監控軟件，接收監控軟件的控制指令并將指令發送到無線網絡中（圖2）；生產數據采集模塊負責采集相應傳感器數據，轉換處理組幀后發送到無線網絡中；控制管理模塊負責接收無線網絡中相應的控制指令，經過指令分析形成輸出設備控制指令，并將WSN系統所有信息和數據定期發送到后臺Web服務器中，形成整個花木盆景生產基地高層管理和決策的輔助信息。
2.2 大棚WSN子系統主要環節功能設計
感知設備有溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、紅外傳感器等，其中溫濕度傳感器實時監測環境周圍的溫濕度數據；光照度傳感器實時監測環境周圍的光照度數據；灌溉指示燈指示滴灌設備工作狀態；高低溫指示燈指示環境溫度狀態。
控制設備有滴灌指示設備、通風設備、供暖設備、花木養分水灌溉設備、高低溫指示設備、卷簾設備等。其中，供暖設備實時監測和控制環境中溫度和濕度的狀態；通風設備實時監測和控制環境中溫度和濕度的狀態，控制肥水灌溉；花木養分水灌溉設備根據需要對養分營養水成分、pH和EC值進行綜合調控，根據花木生長對基培和土培區栽培的工藝要求，設定土壤基質、土壤水勢，自動調節滴灌、噴灌系統的灌溉時間和次數等。
數據采集軟件系統實時采集并顯示各傳感器數據的相關信息（圖3）。界面中以列表的形式顯示所有傳感器的名稱及ID號、采集時間、實時監測數據和計量單位；可以按序自動顯示或任意手動點擊某個傳感器圖標，即彈出該傳感器的數據曲線窗口。在該曲線窗口中可按所設條件隨機查看大棚內相應傳感器監測對象的數據變化。大棚智能灌溉調節軟件系統可作濕度閾值設置、灌溉過程控制和相關背景數據曲線分析，實現以WSN應用技術為基礎的花卉生產灌溉自動化的功能。
其他環節如光照調節、氣體與通風調節等及其功能不在此一一敘述。
2.3 花木盆景生產基地WSN系統設計難點分析
由于如皋花木大世界園區內外相鄰花木生產企業較多，這些企業的WSN系統解決方案、數據采集方法定義和網絡傳輸技術接口差異較大。即使是在同一個企業，由于不同花卉產品生產大棚相鄰很近，要檢測、采集和控制的溫度、濕度、光照度、CO2濃度、O2濃度、N2濃度等生產工藝參數和觀測指標種類繁多，基礎數據量本身就很大，而由于WSN系統內部各相鄰節點數據多跳傳輸特性可能產生的無效派生數據量更大，信息冗余度非常高，傳感器節點有限的能源消耗速度極快，WSN系統魯棒性非常低。企業WSN系統底層通信協議接口困難，園區企業信息共享難，這會對最終建成高效運行的如皋智能花木大世界造成困難。因此，在設計和完善花木盆景生產基地WSN系統總體設計方案時，要在數據采集、通信協議與信息處理模式等環節統一采用XML DOM 技術的基礎上，在無線傳感器網絡終端節點（感知層）、節點子網中間處理層、節點網網關（網絡層）及B/S或C/S服務器端（應用層）數據處理等層面分別采用不同等級和不同功能目標的WSN數據融合技術，以解決園區WSN系統數據接口不一致、無線傳感器網絡能量約束、系統穩定性差等問題。
3 基于XML DOM的WSN數據融合技術及應用
3.1 XML DOM技術概述
XML DOM即文檔對象模型，它把XML文檔視為一種樹結構[1]，由若干個代表XML文檔中不同部分的程序對象組成，這些對象具有屬于自己的屬性和方法，綁定封裝了對XML文檔進行操縱的多個API，可以跨平臺，獨立于計算機軟硬系統，與任意編程語言（例如Java、C++、C#）一起使用。可以遍歷訪問XML DOM這棵樹上的所有節點。XML DOM遍歷、讀取XML文檔結構和內容的主要對象與方法有3種，分別如下。
①DOMDocument。該對象是XML DOM的最高級對象[1]，提供了使用XML文檔所需的所有基礎方法，可用來創建、添加、刪除、替換（或者其他操作）DOM文檔中的節點。正是這些功能使得DOM具有真正意義上的動態性，使得采用XML DOM技術對傳感器網絡節點信息建立結構化文檔并加以管理操縱成為可能。
3.2 WSN數據融合技術的意義及實現方法
無線傳感器節點主要以電池供電，工作環境通常比較惡劣，一次部署終身使用。由于無線傳感器節點在監測區域內的相互交叉重疊覆蓋是不可避免的，這導致相臨近節點所采集、上傳的原始數據信息本身就存在著相當程度的冗余，有相當一部分的能量被用于無意義的不必要的數據傳輸。如果相臨區域多個WSN子系統之間所定義的源信息文檔系統相互不兼容，或者ZIGBEE通信協議描述不一致，或者各個節點單獨地直接遠距離傳送數據到匯聚節點，則會進一步加劇消耗網絡資源尤其是不可再生的節點能源[2]。因此，盡量節省傳感器工作中消耗的能源、延長節點生命周期，是無線傳感器網絡應用設計中必須采用數據融合技術的根本原因之一。
數據融合又被稱作信息融合[2]，是一種多源信息處理技術，它通過對來自同一區域的多源數據進行優化合成，獲得更精確、更完整的結果。基于XML DOM的數據融合正是建立在以數據為中心的多源信息處理技術基礎上，充分利用節點計算資源和存儲資源，盡可能地減少網絡資源消耗。
根據對傳感器數據的操作級別，可基于XML DOM方法在3個層面上實現數據融合：①數據級融合[3]。這是面向無線傳感網最底層數據的融合，操作對象是WSN前置傳感器節點采集得到的數據。②特征級融合。特征級融合通過一些特征提取手段將XML結構樹上的數據表示為一系列的特征向量，來反映事物的共有屬性。③決策級融合。根據應用需求，依據特征級數據融合分析結果進行較高級的決策。這是最高級的融合。
數據融合的主要方法有綜合平均法、卡爾曼濾波法等[4]。其中，LEACH算法比較適合中小規模WSN數據融合方法，即在WSN中通過某種方式在傳感器節點群隨機遴選出簇頭節點負責廣播信息，其余節點選擇附近信號最強的簇頭加入，從而形成不同的節點簇群。簇頭節點之間再構成更高層骨干節點網，簇內底層節點在XML DOM 模式下將處理好的數據傳輸給簇頭節點，簇頭節點再向上一級簇頭節點傳輸，直至匯聚節點。XML DOM結構樹上的每一層數據在傳輸前都必須作數據融合處理。這種方式大大減少了全網數據傳輸總量，減少了不必要的鏈路維護，減少了節點間的干擾，降低了全網發送總功率，達到了延長網絡壽命的目的。
3.3 基于XML DOM的WSN數據融合策略
遵循XML DOM范式建立XML DOM結構樹，對來自同一監測區域的多源多跳傳輸感測數據統一按XML結構化的標準文本格式進行檢測、描述、數據關聯、估計，消除噪聲與干擾，將經過本地融合處理后有用的數據路由傳輸到匯聚節點。有關測試數據表明，如果現場傳感器節點把N個相等長度的感知數據分組融合成1個等長的合并數據并輸出，則只需消耗不進行融合時系統所消耗能量的1/N即可完成數據傳輸，這樣就有效地實現了協同與信息優化合成，大大降低了整個WSN網絡上傳輸的無意義的數據流量，減少了巨大的能量消耗，提高了數據采集和處理的效率，增強了系統的可靠性。
4 小結
無線傳感器網絡應用技術在社會主義新農村建設進程中有著十分廣泛的應用前景[5]。以花木盆景生產基地WSN應用系統開發為例，在跨平臺的XML DOM 技術的基礎上，對涉農行業WSN應用系統數據融合技術作了初步的研究和實踐探索，對今后開發“農村水產品智能養殖系統”、“農資智能物流/智慧商業零售系統”等無線傳感器網絡/RFID應用系統有著一定的參考借鑒作用。
參考文獻：
[1] 王占中.XML技術教程[M].成都：西南財經大學出版社，2011.
[2] ，裘曉峰，夏海輪，等.物聯網技術與應用[M].北京：人民郵電出版社，2011.
[3] 孫利民，李建中，陳 渝，等.無線傳感器網絡[M].北京：清華大學出版社，2008.
