高低温环境检测精选(九篇)

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第1篇：高低温环境检测范文

摘要：

采用真空灌封工艺在元器件表面包覆硅橡胶后再进行环氧树脂灌封。通过局部放电测试、高低温实验以及残余应力测试等研究了硅橡胶包覆层的引入对环氧灌封体性能的影响。结果表明：与传统灌封工艺相比，真空灌封工艺可有效减少灌封体内缺陷，提高灌封元器件的电性能和力学性能。同时，硅橡胶包覆层的引入使灌封体的力学性能进一步得到改善，优化了环氧树脂灌封元件工艺。

关键词：

真空灌封；硅橡胶包覆层；环氧树脂；残余应力；电性能；力学性能

环氧树脂具有优异的电绝缘性能、粘接性能、力学性能及耐腐蚀性能[1，2]，而且可以根据灵活的配方对环氧树脂进行改性处理以满足众多性能需求，因此环氧树脂在电子元件的封装领域得到了广泛的应用。但是环氧树脂在复杂电器元件灌封固化过程中容易产生第1类内应力即残余应力，其中第1类残余应力是很多晶粒在应力场或温度场作用下变形不协调的结果[3]。残余应力的存在直接影响着材料和构件的使用性能，有可能导致电器元件在灌封过程中损坏或在实际工作中损坏，这将加速灌封器件内部缺陷扩张，加剧电器元件故障发生几率，给生活生产埋下重大安全隐患。残余应力的降低不仅能够保证尺寸精度，且在灌封件使用过程中降低灌封件与环氧树脂之间开裂的可能性[4]。因此，降低灌封工件中的残余应力已经成为预防工件失效的有效途径。本文采用硅橡胶与环氧树脂复合灌封技术，在工件表面包覆微尺寸硅橡胶后再进行环氧树脂包覆，从而提高灌封件的力学性能、电气性能，并对灌封件进行了高低温、局部放电、残余应力等测试实验，具体流程如图1。

1实验部分

1.1原料及仪器BE-186EL，双酚A型环氧树脂，长春化工有限公司；二乙醇胺，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；脱模剂，LR-12，美国银晶国际有限公司；硅橡胶（A、B），GMX8600T，中蓝晨光化工研究院有限公司；真空灌封设备，H510，天津市天波科达科技有限公司；可程式恒温恒湿试验箱，HT-S-100D，东莞市汇泰机械有限公司。

1.2元器件外硅橡胶层与环氧树脂层的灌封过程

1.2.1微尺寸硅橡胶包覆过程按照硅橡胶A组分与硅橡胶B组分质量比为9∶1称取硅橡胶共80g，充分混合后将料液放入灌封设备真空灌封室中，于200Pa真空压力下预脱气处理20min。在元器件表面预涂底涂剂，以提高硅橡胶与元器件表面的粘接能力，将处理后的元器件放入喷有脱模剂的模具中，用定位块进行1mm精确定位。最后通过灌封设备进行硅橡胶1mm包覆层的真空环境下加压灌注，在50℃加温固化5h后取出灌封件，恢复至常温后脱模。对比用非真空脱气、真空灌封工件除去上述脱气及真空环境下加压灌封步骤，采用加压灌注方法。

1.2.2环氧树脂绝缘层灌封过程环氧树脂的灌封工艺如表1所示。将已包覆（或未包覆）硅橡胶的工件固定在模具上。为提高环氧树脂的固化速率，改善固化物的透明和热稳定性[5]，将环氧树脂与固化剂、改性剂按照质量比100∶15∶20的比例混合，搅拌均匀。开启真空装置，抽真空至200Pa，脱气15~30min，使器件之间的气体全部排出。将已吊装完成的工件置于真空灌注室，开启真空装置并抽真空至500Pa，打开浇注阀，用已处理好的环氧树脂灌封材料进行真空浇注。浇注完成，关闭浇注阀，保压5min，恢复常压。取出灌注完成的模具，置于稳恒湿试验箱中，设定固化温度和时间，升温至40℃后，保持2h，升温至65℃后，保持3h，升温至75℃后，保持6h。待固化完毕，降温至常温，取出模具并脱模，取出模拟工件，整个浇注固化工艺完成。

1.3测试方法

1.3.1局部放电实验局部放电指电器设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种因绝缘器件内部存在弱点或在生产过程中造成的缺陷而产生的在高压电场作用下发生重复击穿和熄灭的局部放电现象容易形成安全隐患。局部的放电量很小，在电气元件运行初期不会对元件的绝缘强度产生影响，但对绝缘体的危害是逐渐扩大的，危害的累积效应使工件的缺陷逐渐扩大以至于绝缘体击穿，工件损坏。而且局部放电检测能够无损地测试工件耐压情况，可以通过测量局部放电放电量来间接检测电气元件绝缘封装的绝缘性能与可靠性能。通过高压电源，实验变压器，直流高压测量装置，高频电流互感器等局部放电检测设备可以对高压电极工件进行对比局部放电实验。局部放电实验原理如图2所示。以是否脱气排泡、是否采用真空灌封工艺、采用硅橡胶加环氧灌封或单环氧灌封为实验变量，分别测试两组工件的局部放电情况。

1.3.2高低温实验运用高低温实验箱对工件进行高温、低温的可靠性实验，实验箱具有较宽的温度湿度控制范围，而且控制精度高，其性能指标均执行国家标准GB/T10592—2008《高低温试验箱技术条件》，对工业产品进行低温、高温实验及恒定温热实验。本次实验选择单环氧包覆工件与硅橡胶加环氧树脂包覆工件进行对比。高低温实验过程中条件参数如下：1）低温实验：2种方案工件，经过室温降至-40℃（降温速率为2~5℃/min，保温4h），再恢复到常温，检查胶体有无开裂现象。2）高温实验：2种方案工件，经过室温升至50℃（升温速率为2~5℃/min，保温4h），再恢复到常温，检查胶体有无开裂现象。而后再对高低温实验后的工件进行局部放电实验，用以检测高低温实验对电器元件的性能影响。

1.3.3光弹应力实验光弹性实验仪的光路如图3所示，光源发出的光束经准光镜变为平行光。通过起偏振镜后，变成只在一个平面内振动的平面偏振光，再通过第1个1/4波片，成为圆偏振光。模型后面依次为第2个1/4波片、检偏振镜、成像透镜、滤色镜、光栏等，最后在屏幕上成像。运用光弹性法可以在屏幕上得到灌封件的轴向残余应力叠加条纹，可以通过比较条纹个数，条纹密集程度定性了解残余应力的大小，来验证增加微尺寸包覆层是否对灌封工艺在减少残余应力方面有所优化。

2结果与讨论

2.1局部放电实验测试结果分析分别对各组工件进行局部放电测试，未经过真空脱气的硅橡胶制件在15kV时发生较多次数的放电，但放电量依然不大，最大放电量大约为50~60mV，其局部放电曲线如图4（a）所示。经过真空脱气的硅橡胶制件在15kV时发生少量放电，最大放电量大约为50~60mV；其局部放电曲线如图4（b）所示。未经过真空脱气的环氧树脂制件在15kV时发生少量放电，最大放电量大约为70~80mV。其局部放电曲线如图5（a）所示。经过真空脱气的环氧树脂制件在15kV时没有发生放电，其局部放电曲线如图5（b）所示。通过局部放电实验可知，是否采取真空脱气技术对硅橡胶的局部放电性能影响不大，而对环氧树脂的局部放电性能具有很大的影响。

2.2高低温实验测试结果分析经过高低温实验后，所有制件的放电次数和放电量均大大增加。其中，经过真空脱气的硅橡胶制件在15kV时的最大放电量大约为150mV。而未经过真空脱气的硅橡胶制件最大放电量大约为250~400mV。经过真空脱气的环氧树脂制件在15kV时的最大放电量大约为100mV。而未经过真空脱气的环氧树脂制件最大放电量大约为300mV。如表2所示。通过高低温实验前后的局部放电实验结果对比可知，真空脱气灌注工艺下的局部放电测试结果普遍优于未脱气的结果，与现阶段业内认为密封件内气泡缺陷是影响灌封效果的主要因素相符合，也间接说明灌封过程中采用真空脱气灌注的必要性。同时加入了微尺寸硅橡胶包覆层后的结果与未加入硅橡胶的结果相差不大。如若加入硅橡胶后其他性能有所改善的话，加入硅橡胶包覆层可以作为工艺的优化。

2.3光弹性应力测试结果分析由于环氧树脂灌封料与元器件的线膨胀系数不匹配，因此会在灌封过程中产生内应力[6]。环氧树脂主要缺点为交联固化后质脆，耐冲击性较差[7]，通过光弹性法测试应力可以得到工件内残余应力条纹，两条纹之间代表应力差，残余应力的大小取决于条纹级数的大小以及应力条纹的疏密程度。图6为灌封元器件的应力测试结果。由图6（a）、（c）可以看出，元器件表面未包覆硅橡胶时应力条纹分布密集，灌封元器件内部存在较大残余应力。在元器件表面包覆硅橡胶后，灌封元器件上应力条纹数量明显减少，条纹分布也更加疏散，说明灌封元器件内部残余应力显著降低。上述分析表明，元器件表面硅橡胶的引入可有效降低灌封件内部的残余应力，从力学方面对环氧树脂灌封工艺起到显著的优化作用。

3结论

第2篇：高低温环境检测范文

【关键词】固封极柱产品；质量；主要因素

1 影响固封极柱产品质量的原材料因素

根据固封极柱产品使用要求与产品结构，科学选择原材料。原材料质量属于影响固封极柱产品质量的根本性因素。在选择原材料时，需要综合考虑原材料的各种性能及应用要求，如在选择环氧树脂时，需要考虑环氧树脂耐裂性、韧性、玻璃化温度等，在包封硅橡胶时，需要将橡胶耐撕裂性、弹性、硅橡胶与陶瓷结合性等充分考虑在内。在产品生产的过程中，需要关注玻璃化温度，玻璃化温度表现为固化反应过程，如固化反应过程不彻底，会导致玻璃温度较低。反应不充分，会对产品的各项指标造成较大影响，如导致产品耐冲击性及抗撕裂性能下降等，且会对产品的使用温度造成较大影响，产品在应用过程中受温度增加的影响，逐渐变软并发生变形，破坏产品性能。在进行固封极柱产品生产时，反映产品反应程度最直接的指标是玻璃化温度。

产品的玻璃化转变，并不是热力学相交的结果，而是一种自由体积松弛的变化形式，在升温的过程中，并不存在热效应，只是产品运动单元在变化过程中让比热突变，从而降低DSC曲线基线。在玻璃化转化之前存在的基线沿线与转折变化沿线存在的交点，其交点温度为Tg。因玻璃化温度是反映产品反应程度的重要指标，为此，需要测试玻璃化温度。应用DSC仪设备，可以对高聚物环化、氧化、裂解峰温等进行快速测量，根据测量结果，可以对产品氧化性能与热稳定性进行准确评价，并可以计算出氧化与分解反应活性能，通过添加防老剂等进行氧化峰温调节。

2 影响固封极柱产品质量的设备因素

设备因素是影响固封极柱产品质量的重要因素，一般生产设备分为国产设备与进口设备，从自动化程度上可以分为半自动化设备与自动化设备。为减少人为因素的干扰，很多公司应用了自动化设备，通过可视数据进行固封过程的控制，从而保证生产过程的稳定性，实现了操作的规范及标准化。应用包封灭弧室设备自动包封，提高包封效率。APG自动压凝胶机属于半自动化设备，属于固封极柱产品生产的主要设备，因其自动化水平较高，可以减少人员操作所引起的失误，提高生产效率。为保证产品质量，在灭弧室装配等关键部位自动设计了配套工装。为实现后固化工艺的控制，进行了烘箱设备改造，安装了自动监测与报警装置，并将温度偏差控制在合理范围内，避免固封极柱产品固化时间存在较大差异。设备的优良直接影响着固封极柱产品加工效率与加工质量。

3 影响固封极柱产品质量的设计因素

固封极柱产品的设计，决定着产品结构及其性能，保证设计质量，是保证固封极柱产品质量的首要因素。在进行固封极柱产品设计时，需要根据产品使用的要求，按照一定的研发程序。对灭弧室电场分布进行研究，对固封极柱电场分布、开关柜电场分布、断路器电场分布等进行一系列的电场设计。在产品设计阶段中，对产品电场分布进行优化。在理论分析的基础上，结合实践，优化固封极柱产品结构及其设计参数。如需要进行重要改进，则需要进行专家技术组讨论论证。如固封极柱产品设计不当，在应用中会出现相间放电等现象，存在较大的安全隐患。不同的应用环境对固封极柱产品的性能要求不一致，为此，固封极柱的设计，还需要综合考虑其应用环境，

4 影响固封极柱产品质量的检测因素

在固封极柱产品生产之后，需要进行检测，检测对保证产品质量发挥着重要作用。为检测材料反应之后所具备的性能，需要将固封极柱产品送到实验室，进行固封极柱的冲击、抗弯、抗拉及耐热指数等各种实验。通过试验检测，获得各种数据，保证产品质量。

为实现检测效率及质量，需要具备较为优良的检测设备，通过检测设备，测试固封极柱产品的电导率、灭弧室真空度等，并进行耐压、回路电阻、x光测试等检测，应用温度循环方法对固封极柱产品的极限温度工作状态进行检测。通过检测发现产品中存在的问题及不足，从而优化设计与生产工艺，保障产品质量。

5 影响固封极柱产品质量的试验因素

试验因素是保证固封极柱产品质量的关键性因素。一般需要对每一批次的固封极柱产品进行低温试验、冷热冲击试验与高低温交变试验等。低温试验的过程为：将固封极柱产品放置于-40℃的环境中，时间设定为24小时，产品工频耐压保持为79KV，一分钟通过，42KV局部≤1Pc；冷热冲击试验过程为：将固封极柱产品放置于100℃左右温度中，在一个小时后将温度降低为0℃，保持一个小时。并此过程进行循环，共计十次；高低温交变试验的过程为：将产品放置于0℃环境中，并以每分钟降低2℃的速度降低到-40℃，保持三个小时后，以每分钟升高2℃的速度进行温度升高到105℃，保持三个小时，循环此过程6次。通知实际试验，对固封极柱产品的环境适应性能进行检测，并在实验过程中，找出存在的问题，及时优化生产工艺。

6 影响固封极柱产品质量的工艺因素

工艺技术及其管理方式，是影响固封极柱产品的重要因素。在很多企业中，为保证固封极柱产品质量，制定了较为严格且明确的追溯制度，可以对每一个固封极柱产品的的灭弧室、嵌件等进行追溯，可以随时调出产品生产与检查记录。在进行新产品研发过程中，应用质量控制工艺，对潜在存在的问题进行预测，并对产品质量风险作出评估，提前采取措施，减少产品质量问题。

随着市场经济的不断发展，市场对固封极柱产品的需求量不断增加，然而当前市场固封极柱产品仍存在着一定的问题，如在较高温度下安全难以应用，绝缘性能容易破坏等。当前，开关小型化属于是开关行业发展的主要趋势，为保证固封极柱产品应用性能，需要在优化生产工艺的基础上，综合考虑影响固封极柱产品质量的因素，实现产品质量。固封极柱产品系列化较强，可以通过试验与研究，研发出适应各种电压等级的固封极柱产品子。电器开关最高水平将是在超高压中的应用，研究适用于超高压固封极柱产品成为了该产品未来发展的主要趋势。

7 结语

综上所述，影响固封极柱产品质量的主要因素包括原材料、生产设备、产品设计、产品检测、产品试验、生产与管理工艺等几个方面。为保证固封极柱产品质量，需要在综合考虑产品使用要求与应用环境的基础上，进行产品设计，选择符合性能要求的原材料，应用自动化程度较高的生产设备，减少人工失误，通过产品检测与实验，及时发现固封极柱产品中存在的问题并予以解决，合理应用生产与管理工艺技术，提高生产效率与管理水平。因固封极柱产品存在着绝缘强度高、装配简单、可靠性较好等优势，相信在未来，其应用范围会各更为广泛。

参考文献：

第3篇：高低温环境检测范文

关键词：汽车发电机 轴承 密封性能

随着汽车性能的不断提高，对汽车发电机轴承的性能也提出了更高的要求。汽车发动机轴承具有高转速（最高工作转速已超过20000rpm）、变速变载、高低温环境、高密封性能以及低的启动和旋转力矩、长寿命、高可靠性等要求。

目前，国内汽车发电机轴承质量水平与国外先进水平相比还有较大距离，主要问题有，密封性能较差，产品寿命较低，可靠性不高，特别是批量生产时难以满足国内外高端客户的要求。国内较好企业生产的该类轴承寿命基本在8～12万公里，个别企业能达到14～16万公里，但与国外一流主机客户20万公里以上的要求差距很大，无法与国际知名轴承公司竞争。

汽车发电机的轴承密封性能的好坏对发电机的质量影响至关重要，而如何才能提高汽车发电机轴承的密封性能，已经成为了当前相关行业普遍关注的问题，并且也是一个十分棘手的难题。以6303-2RS1/C3LHT（2RZ）汽车发电机轴承为例，经过仔细研究分析后，在原有经验的基础上，对产品设计和加工工艺进行了改进，结合轴承沟道与内圈结构设计、套圈防尘槽加工、密封圈材料选择及油脂控制等，分析了提高汽车发动机轴承密封性能的一些有效方法，希望对相关行业有所借鉴。

1、轴承沟道与内圈结构设计

汽车发动机应满足高速、高温及高密封性能要求，为了实现这些要求，对6303-2RS1/C3LHT轴承沟道与内圈结构做了以下方面的改善设计考虑：

1.1 采用了当今国际知名公司流行的轴承套圈沟曲率半径、旋转中心径的设计方法，内圈沟道采用沟曲率系数宜较小，0.505即可；而外圈则采用沟曲率系数较大的沟道，比如说应达到0.530。按照这种考虑，除了能满足内圈和钢球的密合度要求，还能减少相关成品轴承的轴向窜动量。同时，能够降低噪声及机器功耗，减少钢球和滚道的磨损，提高轴承运转的稳定性；

1.2 在内圈的密封圈槽设计上可以采用V形槽结构，而密封圈则可以采用非接触多唇迷宫式。就目前来看，对于汽车发动机轴承是否满足密封性能设计的需求，甚至达到理想状态，主要还在于密封圈内唇和防尘槽之间是否配合。但是，传统的设计中，往往只是单纯考虑二者之一，而没有将两者有机配合进行考虑。不过，二者之间采用何种方式进行配合，依然是目前比较重要的一个问题，主要应根据轴承的工作环境需求来进行考虑。

如图1所示，属于非接触式密封结构示意图，从图中不难看出，其密封线路过短，密封圈内唇无法发挥出有效的阻尼作用，因此密封性能不足，防水性也较差，一般只能用于普通的电动机之上。为了使其能达到汽车发电机轴承密封性能的需求，将其进行了改进，改进之后的示意图如图2所示。可以看出，其采用的是非接触多唇迷宫式密封结构，这种情况和内圈密封线路都较长，加之密封线路较曲折，中间和内圈防尘槽止口处密封唇都形成了一些软点，在运转中油脂在此处会形成油膜，使得水与灰尘都很难进入其中。就算进入了少量的异物，中间的密封唇也可以起到一定的保护作用。

2、套圈防尘槽加工

汽车轴承套圈形状及尺寸稳定性对于轴承密封性能有着直接的影响，因此在加工中必须确保防尘槽形状及尺寸的稳定，采取相关措施加以解决，具体来说，应从以下几个方面进行：

2.1 加工防尘槽的工具采用成形刀，这种刀能有效控制好防尘槽的形状与尺寸。

2.2 利用先进的检测设备对防尘槽的形状及尺寸进行必要的检测，比如说投影仪器等，尺寸应采用随机多次抽检的形式进行检测。

2.3 在进行热处理前，应在内圈防尘槽止口径上预留一定的加工余量Δ，一般在0.015～0.025毫米之间。

2.4 热处理完成之后，还应进行必要的精加工，以此保证止口径的尺寸，详见图3。

3、密封圈材料选择

汽车的发电机安装在发动机旁，而发动机自身的温度一般在100度左右，因此发电机往往会受到发动机温度影响，加之其自身也会产生热量，这就使得汽车发电机工作温度一般在-40～110℃（正常工作温度上限便超过了100℃）。为了延长发电机使用寿命，就必须在密封圈材料上下功夫。对于普通的丁腈橡胶NRB、氟橡胶FPM与丙烯酸橡胶AEM而言，正常工作温度分别为-30～100℃、-30～250℃及-20～180℃。根据前述需求，采用普通丁腈橡胶明显达不到延长使用寿命的需求，但改性的丁腈橡胶如氢化丁腈橡胶HNBR的耐高温可达150℃；虽然氟橡胶耐温与耐磨，综合性能极好，可是其价格不菲；丙烯酸橡胶能满足及适应汽车发电机的高温工作需求，因此一般选择丙烯酸橡胶或改性的丁腈橡胶作为密封圈材料。

4、油脂的选择与控制

对于轴承油脂的控制而言，主要指的是对油脂的牌号、注脂量及注脂方式的控制。汽车自身性质所致，因此在选择发电机轴承时，应选择高温、高速且使用寿命长的油脂，比如说Kiuber Asonic GHY72；确定好了油脂的牌号之后，便是注脂，宜采用自动定量注脂机从两面注脂，以便保证两边油脂分布均匀；必须对每套轴承注脂后的量的分散度进行控制。

第4篇：高低温环境检测范文

关键词：雾化性能测试 光泽度法 重量法 雾度法

引言

随着汽车工业的快速发展，汽车已和人们的生活密切相关，成为出行的重要交通工具。汽车产品质量也更加受到关注，尤其是对行车安全及车内有害物质的危害问题更加重视。

汽车内饰材料中挥发性物质受热后会在挡风玻璃上凝结成雾，这种现象称之为结雾特性，其凝结物又称冷凝组分。皮革、塑料、纺织物以及胶粘剂等，都含有挥发性物质，随着车内温度升高，会加剧挥发。为了合理控制挥发性物质的产生，对汽车内饰材料进行雾化试验是十分必要的。

一、雾化性能测试目的

1、保障交通安全：汽车内饰材料挥发性物质在汽车窗户或挡风玻璃上凝结，会造成视线不良，影响驾驶者的视线和行车安全。

2、关注人体健康：汽车内饰材料挥发出来的有害成分会影响人的身体健康，例如材料中挥发出的醛类、烷烃类等物质。

3、降低环境污染：合理有效的控制汽车内饰材料有机物的挥发，会大大降低车内环境污染，从而有利于降低对周边环境的污染。

二、雾化性能测试方法原理

通过雾化试验，实现对可挥发性物质的控制，来有效地降低车内环境污染，已经成为汽车生产企业控制产品质量的一个重要手段。目前，雾化性能的试验标准在国际及国内有许多种，涉及了三种主要的试验方法：光泽度法、重量法和雾度法。

德国DIN 75201汽车内部设备所用材料雾化性能的确定 （光泽度法、重量法）

美国SAE J1756 确定汽车内饰件雾度特性的测试方法 （光泽度法、重量法）

中国QB/T 2728 皮革 物理和机械试验 雾化性能的测定 （光泽度法、重量法）

大众PV3920内饰件非金属材料雾气值的测定 （雾度法）

三菱ES-X83231 内饰材料的成雾性 （雾度法、重量法）

国际ISO 6452 橡胶或塑料涂覆织物 汽车内装饰材料的雾化特性测定 （光泽度法、重量法）

1、重量法测试原理

试样放入起雾杯中，用密封圈及经称重的铝箔盖住起雾杯，在其上安装冷却器。起雾杯置于恒温器内加热，蒸发出的气体在已被冷却的铝箔上冷凝。冷凝过程结束后，取下铝箔，在规定的状态下调节后，称其质量，减去铝箔本身的质量，得出所测试材料的冷凝组分，测试流程如下：

试样预处理开启高、低温浴槽并达到设定温度100℃、21℃精确称量铝箔重量G0试样平铺于起雾杯中，平行样两个放置起雾杯、氟橡胶固定环、铝箔片、玻璃板、滤纸连续受热16h取下铝箔片，在干燥器中平衡约4h称量带有凝结物的铝箔重量G1得出结果G= G1- G0

2、光泽度法测试原理

试样放入起雾杯中，用密封圈及玻璃板盖住起雾杯，在其上安装冷却器。起雾杯置于恒温器内加热，蒸发出的气体在已被冷却的玻璃板上冷凝。冷凝过程结束后，取下玻璃板，在规定的状态下调节后，用光泽度仪测量玻璃板60°的反射系数值，并和试验前的反射系数值相比较，得出所测试材料的成雾值，测试流程如下：

试样预处理开启高、低温浴槽并达到设定温度100℃，21℃光泽度仪测量R0试样平铺于起雾杯中，平行样三个放置起雾杯、氟橡胶固定环、玻璃板、滤纸连续受热3h取下玻璃板置于23℃、50%RH环境中平衡1h测量带有雾化凝结物R1得出结果R=R1/ R0*100

3、雾度法测试原理

样品处置方法同光泽度法，冷凝过程结束后，取下玻璃板，在规定的状态下调节后，用透光率仪测量试验后的玻璃板平行光线透过率，并和试验前的平行光线透过率相比较，得出所测试材料的玻璃模糊度，测试流程如下：

试样预处理开启高、低温浴槽并达到设定温度100℃，21℃透光率仪测量T0试样平铺于起雾杯中，平行样三个放置起雾杯、氟橡胶固定环、玻璃板、滤纸连续受热5h取下玻璃板置于23℃、50%RH环境中平衡1h测量带有雾化凝结物T1得出结果F=T1/ T0*100

三、测试方法的比较与分析

通过测试流程我们看出，三种方法步骤相似，试样的前处理、油浴加热及冷却温度相同，测试装置相似，不同之处是：衡量标准不一样，重量法通过铝箔测试前后重量差G= G1- G0，光泽度法是通过用光泽仪测试试验前后玻璃板的反射系数之比即R=R1/ R0*100，雾度法是用透光率仪测试试验前后玻璃板平行光线透过率之比即F=T1/ T0*100，也就是说通过承载载体的不同特性来反映雾化程度。

1、三种测试方法的比较

2、测试过程的环境对结果的影响

1）温度和湿度对结果的影响

一是冷凝过程中温湿度的影响，这个环节相对好控制，即在稳定的仪器条件下通过校准物质来衡量结果的准确性。二是冷凝成雾后环境温湿度的影响，冷凝后的载体-铝箔片和玻璃板对环境的要求极高，环境的微小变化都会对其产生很大影响，因成雾载体上不可避免地会冷凝些水分，环境的温湿度对水分的蒸发至关重要，所以标准中要求把成雾后的载体放置在温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%的环境中进行调节。

2）玻璃器皿的洁净对结果的影响

玻璃器皿未洗干净或是未烘干，会给下次测试带来污染，直接影响结果的准确性。

3、测试结果校验

由于雾化试验的环节较多，操作过程繁琐，又易受环境的影响，所以为了判断最后得到的试验结果准确与否，DIN 75201、ISO 6452、QB/T 2728三个标准都给出了同样的校验方法。

重量法：在起雾杯中倒入10g±0.1g的邻苯二甲酸二辛酯（DOP），在高低温浴槽分别为100℃、21℃的试验条件下，测试结果应在4.9g±0.25g范围内，否则视为试验不成功，应找出失误原因，重做试验。

光泽度法：在起雾杯中倒入10g±0.1g的邻苯二甲酸二异葵酯（DIDP），高低温浴槽分别为100℃、21℃的试验条件下，测试结果应在77%±3%范围内，否则视为试验不成功，应找出失误原因，重做试验。

雾度法：目前标准中还未见校验方法。

四、结束语

从以上测试方法的比较可看出，光泽度法和雾度法比较接近，均是检测玻璃板的光学性能，采用这两种测试方法，其目的是更看重汽车内饰材料中的挥发物凝结在挡风玻璃上对视线的影响而导致的行车安全隐患；采用重量法测试，则目的是更关心挥发物中的有害成分对人体健康及对周围环境的影响。无论哪种测试方法，都应确保结果的准确性。

目前，国内对汽车内饰材料雾化性能的测试标准还是以整车厂的标准为主，建议尽快制定国家标准或行业标准，与国际标准接轨，以便于汽车生产企业更好的控制产品质量。

参考文献：

1、DIN 75201汽车内部设备所用材料雾化性能的确定

2、SAE J1756 确定汽车内饰件雾度特性的测试方法

3、QB/T 2728 皮革 物理和机械试验 雾化性能的测定

4、大众PV3920内饰件非金属材料雾气值的测定

第5篇：高低温环境检测范文

【关键词】 压力容器 制造 注意问题

低温技术作为工业装置，不仅在气、液体生产、存储及运输中起到很大的作用，更促使了低温压力容器的广泛应用。然而，此压力容器工作温度通常较低，这将导致容器金属的脆性相应的增加。当温度低于一定的水平，将会产生脆性破坏，然而，低温压力容器通常不会出现局部性的小塑性变形，而是直接发生脆性破裂，这样出人意外的破坏就是导致事故发生的罪魁祸首。

1 确定设计温度

低温压力容器设计中确定设计温度尤为重要，根据《压力容器（GB150.3-2011）》中的规定，再确认设计温度的同时还要顾及介质温度及环境温度等条件，任何方面都要考虑到。金属韧性受到温度的影响会产生变化，所以在进行确定设计温度的同时应考虑全面。例如：温度方面要考虑南方北方温度的不同。北方气温较低，将容器放置在没有取暖设备的厂房中应充分考虑气温的问题。因此，设计温度高于或低于-20 ℃，对压力容器的设计及制造的要求都有所不同。

2 材料的选择

由于低温压力容器的质量主要取决于所采用的材料在低温工况中的机械性能，因此我们必须采用低温下韧性较好的金属材料。金属材料在低温工况下容易发生脆性断裂，从而产生失效，对此，我们要采取措施来改变金属材料本身的韧性。比如，在炼制钢材时可以加入镍，镍的加入可以改变位错运动，避免产生较大的应力集中，以此提高钢材的韧性。另外，我们可以将低温用钢经过正火处理，以此细化晶粒，减少由于终轧温度和冷却速率不同而造成的显微组织不均匀。

根据金属材料的不同使用温度，低温压力容器用钢可分为以下三类：（一）设计温度低于-20℃，高于-40℃时，材料多选用低碳锰钢；（二）设计温度低于-40℃，高于-196℃时，材料可选用中镍钢；（三）设计温度低于-196 摄氏度，高于-273℃时，材料可选用铬镍奥式体高合金钢。另外，对于制作低温压力容器使用的碳素钢和低合金钢壳体钢板，厚度大于 20 毫米的情况，需要对每张钢板进行超声波检验，合格级别要达到标准要求或者图样的规定。而铬镍奥体高合金钢要经过硬化处理以保证其强度要求。

3 结构设计

对于低温压力容器及其部件的结构设计应注意以下几点：①结构要简单，以减少焊接件的拘束。②避免结构及形状的突然变化，以减少局部应力的集中以及截面大小和刚度的急剧变化。③焊有接管及载荷复杂的附件的容器，需焊后消除应力热处理而不能进行整体热处理时，应考虑焊接部位单独热处理的可能性。④要尽量避免结构各部分截面产生较大的温度梯度。⑤附件的连接焊缝不能采用不连续焊或者点焊，而且不应与A、B 类焊接接头重合。

4 焊接要求

低温压力容器的制造对焊接的要求十分严格，其焊接工艺要按照《承压设备焊接工艺评定（NB/T47014-2011）》的要求进行焊接工艺评定测试，焊接材料则应该选用与母体材料成分相近性能相同的并且具有良好的低温韧性材料。低温用钢的焊接关键是不能让焊缝金属和热影响区形成粗晶组织从而导致钢材的低温韧性降低，因此要控制好焊接线的能量，在规定的范围内采用比较小的焊接线能量，进行多道焊接，并且要注意避免焊道过热。

5 制造与检验

通过以上几个设计环节，为了保证其质量低温压力容器在制造前仍然需要进行多次试验多种处理，如要采用热加工成形或者采取消除应力热处理等工艺措施。对于热成形或者温成形的容器元件，要采用合理的方法控制成形工艺或者进行成形后的热处理，从而保证其使用状态。低温压力容器的检验将直接关系到成品的质量，对于容器壳体厚度大于 25 毫米的以及设计温度低于-40℃的 A、B 类焊接接头要进行全部射线或超声波检测。除以上情况，低温压力容器应对其 A、B 类焊接接头进行局部无损检测，并且检测的长度不能少于各条焊接接头长度的百分之五十，且不能少于 250 毫米。当低温压力容器进行液压实验时，液体的温度不能低于焊接接头和壳体材料的冲击试验温度（取其高者）加 20℃。

6 结语

随着低温压力容器的广泛应用，低温压力容器的工艺设计及制造都与普通的压力容器相比有很多不同的地方，并且得到大众的关注及认可。在进行低温压力容器设计、制造及检验时必须遵照《压力容器（GB150.1～150.4-2011）》的标准及要求，通过实际情况处理低温压力容器中常见的问题，只有不断提高低温压力容器的质量，才能使之长久的发展下去。

参考文献：

[1]龙纪.低温压力容器设计中应注意的问题[J].贵州化工，2010.

[2]周巍.低温压力容器设计[J].甘肃科技，2012.

第6篇：高低温环境检测范文

为打开这绿色通道，20世纪中后期人们便开始了对低温杀虫灭菌的研究，但一直没找到一种能100%致死害虫的有效方法。1993―1999年，我们通过大量冷冻害虫的试验，终于在冷冻学领域中获得一个突破性的理论：在以往的低温杀虫过程中容易产生玻璃体生物效应，即在冰点以下，部分生物体表将结冰，当冷冻结束后，这些生物体还会随环境温度的回升解冻而复苏；在一定的深冷温度下，降温速度快，则易产生玻璃体生物效应，有利保存生物体，反之则易致死生物体；在低温杀虫灭菌的过程中，只要采取一定的方法，控制温度按照一定的曲线进行缓慢降温，就能消除玻璃体生物效应，达到100%致死虫、菌的效果。我们这一理论得到了学术界的认可，并据此获得了国家档案局2000年的科研课题的立项，即《“玻璃体”生物效应与实用冷冻杀虫柜研究》，该课题成果于2001年通过了国家档案局技术部组织的专家委员会的鉴定，受到了“填补我国无低温冷冻杀虫专用设备的空白”的高度评价。该成果的核心在于：用实验的方法剖析出了玻璃体生物效应的机理及消除方法；突破性地获取了低温致死生物体的缓慢降温曲线：研制出了实用冷冻杀虫柜；为低温杀虫灭菌的研究开辟出了一条成功之路。

以往用于冷冻杀虫灭菌的低温设备，如电冰柜和电冰箱，均无降温调整器，在低温杀虫过程中难免会产生玻璃体生物效应，而不能有效地致死有害生物，所以普通电冰柜和电冰箱不能用做低温杀虫灭菌。严格地讲，目前世界上还没有专业型的低温杀虫设备。所以《玻》课题成果应早日转化成产品。这类产品不仅能用于档案图书的保护，还能用于粮食、药品及其他物品的低温杀虫，其市场前景十分广阔，必将产生极大的社会效益和经济效益。

低温冷冻杀虫柜的核心部件是“缓慢降温调控器”。《玻》课题研制的“实用低温杀虫柜”使用的缓慢降温调控器体积大，成本高（每套约8000元），工作时离不开人去控制，安装使用很不方便。自2001年始，课题组与有关专家和厂家合作，经过3年多的努力，于2003年5月研制成功“智能型缓慢降温调控器”。该调控器达到了以下技术指标：

1. 控制器的主机以单片机为核心，其CPU上刻录有特定的缓慢降温曲线。开机后控制器能自动检测低温设备的容积、降温能力、所放材料量，以及设备内温度的变量等项参数，经CPU综合分析计算后，准确地指令压缩机开机或停机，使低温设备严格按照所特定的降温曲线进行缓慢降温。

2. 控制器主机体积为15×10×5（单位cm），能方便地安装在各种电冰柜压缩机的旁边。控制器面板上面安装的显示器为数码管，这种高亮度显示器不仅具有良好的视觉效果，而且还能增加原机的美观和大气。控制器面板尺寸为9×5（单位cm），能方便地安装在各种电冰柜前面的机壳上。控制器主机与面板间用排线插件相连，安装和检修十分方便。

3. 控制器主机及探头元件选用的都是市面上能买到的一级精良超小型的电子元件，单片机的CPU体积小、功能全、元件少、线路简洁，双面的线路板更缩小了主机的体积，其他的电子元件均选用一级精品，所以整机工作十分稳定可靠。

第7篇：高低温环境检测范文

关键词：环境试验设备；检测；校准

目前来看，环境试验设备检测或校准过程中，主要依据于JJF1101―2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》和GB/T5170―2008《电工电子产品环境试验设备检验方法》，而这两种标准规范在实际检测和校准过程中，不能覆盖所有的环境试验设备，无法为一些设备检测和校准提供准确的依据，测量结果往往还需要参照相应的国家标准和行业标准甚至产品的出厂说明书来判断合格与否。为此，下文从环境设备实际检测中遇到的问题出发，对与环境试验设备检测与校准相关的内容进行具体分析。

一、环境试验设备检测中常见问题

1.环境试验设备检验和校准规范不完善

目前来看，环境试验设备主要有鼓风干燥箱，高、低温试验箱，高低温交变湿热试验箱，盐雾试验箱，热老化试验箱等等。这些设备在检验和校准过程中需要以JJF1101―2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》为依据。因我院检测产品多种多样，目前有较多类似的环境试验设备，但这一校准规范没有对类似的环境试验设备检测和校准进行详细规范，仅要求参照规范进行校准。因此，在具体检测和校准过程中有时需要参照国家标准、行业标准或设备出厂说明书进行校准。当校准结果与规范要求有冲突时，只能以出厂说明书或试验具体要求来判定合格与否。对于环境试验设备，我们首先依据校准规范，规范里没有要求的参数，再根据具体的试验要求，依据国家标准来判定校准结果合格与否。

2.温度传感器和温度点选择不当

JJF1101―2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》对检测和校准温度偏差、温度均匀度和温度波动度有明确的要求，温度范围为0～100℃、100～200℃、200～300℃，温度偏差为±1.0℃、±2℃和±3℃，温度均匀度为1.0℃、2℃、3℃，温度波动度为±0.5℃、±0.5℃、±2℃；我院目前采用四线制铂热电阻，符合IEC 60751的等级A级，数据采集器是中国KEITHLEY2701型，整套温度测量系统，其测量结果的扩展不确定度为0.1℃（k=2），小于被检温度允许偏差的1/3。同时整套测量系统的响应时间小于15s.

根据JJF1101―2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》对环境试验设备进行检验，需要对上限点、下限点和中间点三点进行校准。而在实际校准过程中，上限点和下限点一般不用于常用温度点，但在新购设备首次校准中必须测到上限点和下限点，后续检测时，选择实际常用工作点的最大、最小及中间点进行校准即可。

3.温度偏差计算方法不完善

JJF1101―2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》中的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差度大小之间的差值。GB/T5170―2008《电工电子产品环境试验设备检验方法》温度差计算则采用的是上下偏差方法，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。上述两种温度偏差计算中上下偏差方法在实际应用中，能较全面的反应出受检装置内部实际温度分布，而用中心位置平均温度差法对设备温度偏差进行计算，难以真实的反应出受检装置内部真实温度分布状况，需要对这种计算方法进行改进。

4.温度过冲、温度过冲量、温度恢复时间和温度过冲恢复时间

在 IEC-CB体系CTL决议，CTL-DSH 039C的规定中，做球压试验时有要求烘箱温度应可以在5分钟内回调，并不超过原先设定的+5℃。

二、提高环境实验设备检测与校准精确度的策略

1.完善环境试验设备检测和校准规范

随着科学技术不断的发展，高性能的环境试验检测设备层出不穷，原有的环境试验设备检测和校准规范已经不能更好的满足现有试验设备的需求，需要从环境试验设备检测现状出发，完善环境试验设备检测和校准规范。如JJF1101―2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》5.2.1条款中，仅对设备构成和时间常数进行明确，为了满足现有环境设备检测和校准精确度需求，可以在原有条款基础上补充具体技术指标，温度测量设备系统误差不大于被检测设备温度误差的1/3。标准规范6.2.3条款中测试点数量仅划分三个容量，参照使用中容积小的恒温水浴和台式培养箱等需要9个温度测试点，按照原有规范无法有效执行。这种情况下，应该在原有条款基础上进行相应补充，当设备容积不大于0.05m3时，温度测试点设置1个，并将其置于工作空间几何中心处，根据试验和检验的需要，可在试验设备工作空间增加对疑点的测量。

2.合理选择温度传感器和温度点

温度传感器的选择与环境实验设备检测和校准结果的准确性有直接关系，如果选择不当，检测和校准结果误差将大于JF1101―2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》的要求，从而使检测和校准数据不准确，无法为使用者提供可靠依据。因此，在选择和使用温度传感器时，首先应选择那些等级较高、性能较好的传感器进行测量，尽量降低测量误差率；其次，要定期将温度传感器送至上级部门进行检定，并让其给出传感器修正值，以便测量过程中发现问题能及时对传感器进行修正，减少温度传感器引起的误差值；再次，要根据用户需求选择常用的校准温度点，这样既可以节省用户时间，也便于用户直接将结果用于实际工作。但是在这里应注意的是，设备校准要确保是在空载条件下进行的，且保证温度上升至标称温度后稳定三十分钟左右再进行测试，以保证校准结果的精确度。

3.改进温度偏差计算方法

环境试验设备在检测和校准过程中，因上下偏差值计算较中心位置计算准确，对均匀度、波动度等进行计算能为使用者提供准确的指标。实际计算中应将上下偏差值作为必要的参考指标，并在此基础上对检测值进行对比和调整。

当上下偏差值不小于0时，设备内部实际温度不小于设备显示温度值，即可用上下偏差值法对设备进行比对修正；当上下偏差值不大于0时，设备内部实际温度不大于设备显示的温度值，也用上下偏差值法进行修正；当上下偏差值一个不小于0，一个不大于0时，则需要结合实际经验和测试结果进行修正，而依据JF1101―2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》中的中心位置法计算偏差相对简单。

结束语：

环境试验设备作为检测环境湿度与温度数据的仪器，其检测数据准确与否将直接影响试验结果，尤其是对温度和湿度波动较大的环境情况，环境设备检测数据的不准确将会给用户带来巨大损失。因此，要完善环境试验设备检测和校准规范、合理选择温度传感器和温度点，选择合适的计算方法，以确保环境试验设备检测与校准精确度，从而使环境实验设备更好的发挥作用。

参考文献：

[1]赵晨，钱玮.温湿度场试验设备校准技术的研究[J].现代测量与实验室管理.2013（01）.

[2]保童伟.测量不确定度在环境试验设备温度示值误差评定中的运用

[J].计量与测试技术.2013（04）.

[3]彭芳林，王红梅.环境试验设备现场校准系统及测量结果不确定度评定

[J].计量技术.2009（03）.

[4]左刚.关于JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》的几点建议

第8篇：高低温环境检测范文

关键词：橡胶沥青路用材料反应机理

1、前　言

随着我国国民经济的飞速发展，公路建设也在快速发展，公路建设及养护工作日益繁重，对公路建设及养护中的重要材料改性沥青的需求也在迅猛的增长。目前常用的改性沥青有SBS、SBR、PE、EVA改性沥青等，其中用得最为广泛的是SBS改性沥青，因其具有较好的高低温性能，受到了公路行业的普遍青睐。但是随着原油价格的高起，其相关产品的价格也有大幅提高，SBS的售价已高达20000元／吨以上，给公路建设及养护带来巨大的资金压力。

与此同时，随着公路运输事业的迅速发展，汽车持有量大幅度增加，大量积存的废旧轮胎成为社会公害，也是迫切需要解决的环境污染问题。采用回收废轮胎制成胶粉，用于加工橡胶沥青，并应用于路面工程.既可以提高路面使用性能，叉能够节约资源、保护环境，是一项利国、利民、利路的好事。显著减少了环境污染并节约工程材料、降低工程造价，有利于我们建设资源节约、环境友好型社会。

根据国外发达国家长期研究的经验，利用胶粉改性沥青铺设公路具有一系列优点。如生产工艺简便、成本低，胶粉与沥青混融性好；原料来源丰富，价格低廉；施工工艺与普通沥青相同，不需要特殊设备；铺设的路面具有良好的高低温性能、不易产生裂缝、不易老化、降噪、防滑和维修费用低等优点，性价比较其它聚合物改性沥青具有非常明显的优势。因此，推广应用橡胶粉沥青，加快橡胶粉改性沥青在公路建设中的应用，满足我国公路建设对高性能改性沥青材料的需求，是十分必要的。

但橡胶粉与沥青都是惰性较强的高分子材料，大多数橡胶粉未经脱硫处理，自身有很好的胶粘结构，因此要想把橡胶粉与沥青拌和均匀，并形成性质稳定的路用材料并不容易。因此深入研究橡胶沥青的反应机理是十分必要的。

2、橡胶沥青组成材料

橡胶沥青是由基质沥青和废橡胶粉在一定的生产工艺，经高温混合加工而成的。所以橡胶沥青的组成包括基质沥青、废橡胶粉。

2.1　基质沥青的组成

沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物及其非金属(氧、硫、氮)衍生物所组成的混合物。人们在研究沥青化学组成的同时，利用沥青对不同溶剂的溶合性，将沥青分离成几个化学成分和物理性质相似的部分，这些部分称为沥青的组分。

我国目前普遍采用四组分分析方法，该法于1978年列为美国材料协会(ASTM)推荐方法。沥青的四组分包括：沥青质、胶质、饱和芬和芳香芬。

2.2　胶粉的组成及结构

胶粉按其粒径的大小可分为粉碎胶粉(12－30目)、细碎胶粉(30－47目)、精细胶粉(47－200目)和超精细胶粉(200目以上)。胶粉主要是废旧载重轮胎或客车轮胎破碎制得，成分主要为天然胶(NR)和丁苯胶(SBR)等，其橡胶含量为55％左右。

一般提到的橡胶结构是生橡胶，即没有经过硫化的橡胶，人们习惯把熟橡胶称作硫化橡胶。硫化橡胶与生橡胶的主要区别在于硫化橡胶中的分子呈网链结构，整个一块橡胶可以看成是由许多分子网链构成的三维空间立体结构，这种结构一般情况下十分稳定。

3、橡胶沥青反应机理

3.1　橡胶沥青生产工艺

目前生产橡胶沥青通常采用湿法，即将胶粉先在160－200℃的热沥青中混合，通过机械能和热能及化学的方法，使胶粉降解，形成稳定分散的橡胶沥青，胶粉的添加量一般为沥青的15－20％。

橡胶沥青的反应进程一般认为经过两个反应阶段，第一阶段为橡胶粉在高温下吸收沥青中的轻质油分，发生溶胀反应阶段；第二阶段为脱硫和降解反应阶段。

3.2　溶胀反应阶段

橡胶粉在沥青中会发生溶胀反应，且随着时间的延长，溶胀反应越来越充分，两者之间存在明显的相互化学作用。但在整个过程中，沥青中始终拥有胶粉颗粒的存在，又说明橡胶沥青中胶粉的物理作用是一定存在的。

目前普通认为橡胶粉在与沥青高温充分混合状态下，吸收沥青轻质组分而熔胀，同时在颗粒表面形成沥青质含量很高的凝胶膜。熔胀后橡胶体积达到胶结料的近40％，橡胶粉颗粒通过凝胶膜连接。形成一个粘度很大的半固态连续相的体系。在这个过程中沥青内部并没有产生新的官能团.原有的宫能团也没有出现消失的情况，在橡胶粉掺人的前后，沥青的化学组分并没有发生明显的变化，橡胶粉与沥青的反应以物理反应为主，而没有出现显著的化学反应。所以这一过程橡胶沥青的粘度逐步增大。

实际上，可以通过多种方法来控制橡胶颗粒在基质沥青中的深胀过程，例如减少橡胶颗粒的数量与粒径、采用较软的基质沥青、加入调和油(轻质油分)、提高溶胀反应过程的温度、延长反应的时间，就可以加快溶胀反应过程，使粘结剂更倾向于流体的特征。相反，增加橡胶颗粒的数量和粒径、采用较硬的基质沥青、降低溶胀反应的温度、减少反应的时间，就可以延缓溶胀反应过程，使之更加突出固相的特征。也就是说，可以通过控制橡胶颗粒在基质沥青中的溶胀过程来调节橡胶沥青的液相和固相性质的比例，从而调整橡胶沥青粘结剂的特性，使之满足不同应用条件的需要。

3.3　脱硫、降解反应阶段

随着反应时间的增加，橡胶粉颗粒表面粗糙度降，反应时间越长颗粒表面也变得越光滑，软化胶质层逐步加厚，粘度逐步降低，这就是反应的第二阶段，即橡胶颗粒的脱硫和橡胶分子的降解过程。达到一定程度后。脱硫和降解过程加速发展。脱硫造成维持不同橡胶分子共同作用的交联断裂，最终导致橡胶颗粒崩解，降解导致橡胶分子链断裂。橡胶分子量下降。这两个过程都将导致粘度下降，如果检测到橡胶沥青粘度出现趋势性下降(如图2中虚线).说明脱硫和降解进程开始占据主导地位。轮胎橡胶脱硫后，力学性能下降，弹性工作温度区间变窄，降解则意味着橡胶性质的彻底失去，对橡胶沥青路面的使用性能都是不利的。

由于橡胶粉颗粒在反应过程中仍保持硫化，同时，基质沥青由于胶粉吸收轻质成分而提高了化学稳定性。沥青与橡胶颡粒的作用以物理吸附为主。对于橡胶沥青这种大颗粒悬浮体系，沥青和橡胶粉之间即使有一些化学连接，作用也是非常有限的。橡胶沥青的化学改性作用。主要体现在物质交换造成的成分变化，以及橡胶内化学物质进入沥青后对沥青的作用。

3.4　橡胶沥青反应机理

橡胶沥青与普通沥青、高分子聚合物改性沥青最大的不同就在于它是一种液一固两相的混合物。橡胶沥青即使在200℃的高温下仍然保持着液一固两相的状态。正是由于存在着通过凝胶体与沥青分子相连的固体橡胶颗粒核心，因此橡胶沥青所呈现的特性就不仅与基质沥青和凝胶体的特性有关，而且也反映了固体橡胶颗粒的性质。这些被凝胶体所包围的橡胶颗粒核心的存在使沥青粘结剂变稠、变硬而呈现出某些固体橡胶的性质。

图3(a)为SBS沥青改性原理图。在剪切作用下，SBS颗粒被细化和匀化，SBS分子中的热塑性嵌段部分发生交联形成节点，形成一个弹性空间网络结构。沥青粘温性变化的主要原因是加劲结构的形成，沥青仍然作为连续相.基质沥青本身的性质基本不发生变化。

SBS网络加劲结构有3个特点：(1)节点部位是热塑性材料，在沥青路面工作温度下不具备可塑性，节点是牢固的；(2)网络结构三维随机分布，改性剂作为分散相；(3)橡胶嵌段部分是主要加劲单元，在拉、压、剪状态下均能起到有效的加劲作用。

橡胶沥青是轮胎橡胶粉在充分拌和的高温条件下(180℃以上)与沥青熔胀反应得到的改性沥青胶结材料。反应进程如图2(b)所示，橡胶沥青不形成细观的网络结构。橡胶沥青的加工强调搅拌和反应时间。橡胶粉在与沥青高温充分混合状态下吸收沥青轻质组分而熔胀，同时在颗粒表面形成沥青质含量很高的凝胶膜。橡胶沥青中橡胶粉掺量通常接近20％，熔胀后橡胶粉体积达到胶结料的近40％，橡胶粉颗粒通过凝胶膜连接，形成一个粘度很大的半固态连续相体系。

为进一步观察橡胶沥青中橡胶颗粒的分散状态，试验室分别做了橡胶沥青和SBS改性沥青切片，用扩大40倍显微镜进行观察对比。图4为两种沥青的状态。

从照片的对比情况可以看出：SBS改性沥青热储48小时之后，SBs改性剂以小液滴的状态均匀地分散于基质沥青中，形成均匀的分散相；而橡胶沥青则不同，从照片可以看出橡胶颗粒较大且分散并不十分均匀，实际上橡胶颗粒仍以一种物理状态存在于基质沥青中。所以说橡胶沥青实质上是一种物理混合物。

4、结　论

第9篇：高低温环境检测范文

关键词：花木盆景；基地；无线传感器网络（WSN）；数据融合技术

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）14-3420-03

目前，已在国内出现的很多无线传感器网络（Wireless sensor network，简称WSN）技术产品在物理层和链路层的核心技术规范、无线局域网数据采集定义表述、底层通信协议及接口、数据通信传输处理、异构网跨平台互联等方面尚无统一的业界标准，多传感器相邻部署及感知数据多跳传输产生的信息冗余度非常高。为此，在研究开发花木盆景生产基地WSN应用系统的过程中，在无线传感器网络系统数据采集、通信协议接口等环节采用跨平台XML DOM技术的基础上，在WSN系统多个层面分别采用了不同等级不同功能目标的数据融合技术，以解决WSN系统数据接口不一致、信息冗余度高、无线传感器网络能量约束等问题，从而提高WSN应用系统实际运行效果。

1 花木盆景生产基地WSN系统开发背景及实施意义

江苏省南通地区如皋市是全国闻名的花木盆景之乡和长寿古邑。花木盆景产业经济价值高，已成为如皋农民奔向富裕小康的主要经济基础。花木盆景生产大棚是否具备良好的遮阴、保暖、灌溉、补光等现代生产工艺条件，对花卉生产质量和产量影响很大。如皋花木产业规模化生产的红掌、君子兰、雀舌、蝴蝶兰等中高档花卉，生产周期和出棚季节性不同，需要分棚栽培，对温度、湿度、光照度、透光性、土壤含水率、肥料成分、O2及CO2浓度等指标测控要求各不相同，仅靠传统经验和劳作方式难以稳定花木生产质量和产量，花农劳动强度很大。为了实现“二化融合”，如皋花木大世界等不少企业开始与物联网相关高校研究院所和有关企业合作，在花木生产及现场管理系统中引入以无线传感器网络技术为核心的计算机应用技术，逐步实现花木产业提质增效、花农增收，不断提高农业现代化生产水平。

2 花木盆景生产基地WSN系统设计要点

2.1 典型的花木盆景大棚生产管理智能化模式

由图1可知，正在开发完善中的花木盆景生产基地WSN系统是由大量低廉的静止或移动的多种类型的无线传感器节点组成，通过无线通信方式以自组织和多跳的方式构成无线网络体系架构，并部署在监测区域内。该WSN系统与PLC相关设备、高/低温控制系统、大棚生产管理软件系统等构成了花木盆景大棚智能化生产管理系统，可以实现智能花卉生产全过程中对大棚温度、湿度、光照度、CO2浓度等重要参数的自动检测、调节和控制。

该系统包含数据采集模块、网络传输协调模块和控制管理模块等基本功能模块。其主要功能如下：网络传输协调模块负责组建、维护无线网络，收集花木盆景生产基地WSN系统中的传感器数据和输出设备状态数据，并将数据传输给监控软件，接收监控软件的控制指令并将指令发送到无线网络中（图2）；生产数据采集模块负责采集相应传感器数据，转换处理组帧后发送到无线网络中；控制管理模块负责接收无线网络中相应的控制指令，经过指令分析形成输出设备控制指令，并将WSN系统所有信息和数据定期发送到后台Web服务器中，形成整个花木盆景生产基地高层管理和决策的辅助信息。

2.2 大棚WSN子系统主要环节功能设计

感知设备有温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、红外传感器等，其中温湿度传感器实时监测环境周围的温湿度数据；光照度传感器实时监测环境周围的光照度数据；灌溉指示灯指示滴灌设备工作状态；高低温指示灯指示环境温度状态。

控制设备有滴灌指示设备、通风设备、供暖设备、花木养分水灌溉设备、高低温指示设备、卷帘设备等。其中，供暖设备实时监测和控制环境中温度和湿度的状态；通风设备实时监测和控制环境中温度和湿度的状态，控制肥水灌溉；花木养分水灌溉设备根据需要对养分营养水成分、pH和EC值进行综合调控，根据花木生长对基培和土培区栽培的工艺要求，设定土壤基质、土壤水势，自动调节滴灌、喷灌系统的灌溉时间和次数等。

数据采集软件系统实时采集并显示各传感器数据的相关信息（图3）。界面中以列表的形式显示所有传感器的名称及ID号、采集时间、实时监测数据和计量单位；可以按序自动显示或任意手动点击某个传感器图标，即弹出该传感器的数据曲线窗口。在该曲线窗口中可按所设条件随机查看大棚内相应传感器监测对象的数据变化。大棚智能灌溉调节软件系统可作湿度阈值设置、灌溉过程控制和相关背景数据曲线分析，实现以WSN应用技术为基础的花卉生产灌溉自动化的功能。

其他环节如光照调节、气体与通风调节等及其功能不在此一一叙述。

2.3 花木盆景生产基地WSN系统设计难点分析

由于如皋花木大世界园区内外相邻花木生产企业较多，这些企业的WSN系统解决方案、数据采集方法定义和网络传输技术接口差异较大。即使是在同一个企业，由于不同花卉产品生产大棚相邻很近，要检测、采集和控制的温度、湿度、光照度、CO2浓度、O2浓度、N2浓度等生产工艺参数和观测指标种类繁多，基础数据量本身就很大，而由于WSN系统内部各相邻节点数据多跳传输特性可能产生的无效派生数据量更大，信息冗余度非常高，传感器节点有限的能源消耗速度极快，WSN系统鲁棒性非常低。企业WSN系统底层通信协议接口困难，园区企业信息共享难，这会对最终建成高效运行的如皋智能花木大世界造成困难。因此，在设计和完善花木盆景生产基地WSN系统总体设计方案时，要在数据采集、通信协议与信息处理模式等环节统一采用XML DOM 技术的基础上，在无线传感器网络终端节点（感知层）、节点子网中间处理层、节点网网关（网络层）及B/S或C/S服务器端（应用层）数据处理等层面分别采用不同等级和不同功能目标的WSN数据融合技术，以解决园区WSN系统数据接口不一致、无线传感器网络能量约束、系统稳定性差等问题。

3 基于XML DOM的WSN数据融合技术及应用

3.1 XML DOM技术概述

XML DOM即文档对象模型，它把XML文档视为一种树结构[1]，由若干个代表XML文档中不同部分的程序对象组成，这些对象具有属于自己的属性和方法，绑定封装了对XML文档进行操纵的多个API，可以跨平台，独立于计算机软硬系统，与任意编程语言（例如Java、C++、C#）一起使用。可以遍历访问XML DOM这棵树上的所有节点。XML DOM遍历、读取XML文档结构和内容的主要对象与方法有3种，分别如下。

①DOMDocument。该对象是XML DOM的最高级对象[1]，提供了使用XML文档所需的所有基础方法，可用来创建、添加、删除、替换（或者其他操作）DOM文档中的节点。正是这些功能使得DOM具有真正意义上的动态性，使得采用XML DOM技术对传感器网络节点信息建立结构化文档并加以管理操纵成为可能。

3.2 WSN数据融合技术的意义及实现方法

无线传感器节点主要以电池供电，工作环境通常比较恶劣，一次部署终身使用。由于无线传感器节点在监测区域内的相互交叉重叠覆盖是不可避免的，这导致相临近节点所采集、上传的原始数据信息本身就存在着相当程度的冗余，有相当一部分的能量被用于无意义的不必要的数据传输。如果相临区域多个WSN子系统之间所定义的源信息文档系统相互不兼容，或者ZIGBEE通信协议描述不一致，或者各个节点单独地直接远距离传送数据到汇聚节点，则会进一步加剧消耗网络资源尤其是不可再生的节点能源[2]。因此，尽量节省传感器工作中消耗的能源、延长节点生命周期，是无线传感器网络应用设计中必须采用数据融合技术的根本原因之一。

数据融合又被称作信息融合[2]，是一种多源信息处理技术，它通过对来自同一区域的多源数据进行优化合成，获得更精确、更完整的结果。基于XML DOM的数据融合正是建立在以数据为中心的多源信息处理技术基础上，充分利用节点计算资源和存储资源，尽可能地减少网络资源消耗。

根据对传感器数据的操作级别，可基于XML DOM方法在3个层面上实现数据融合：①数据级融合[3]。这是面向无线传感网最底层数据的融合，操作对象是WSN前置传感器节点采集得到的数据。②特征级融合。特征级融合通过一些特征提取手段将XML结构树上的数据表示为一系列的特征向量，来反映事物的共有属性。③决策级融合。根据应用需求，依据特征级数据融合分析结果进行较高级的决策。这是最高级的融合。

数据融合的主要方法有综合平均法、卡尔曼滤波法等[4]。其中，LEACH算法比较适合中小规模WSN数据融合方法，即在WSN中通过某种方式在传感器节点群随机遴选出簇头节点负责广播信息，其余节点选择附近信号最强的簇头加入，从而形成不同的节点簇群。簇头节点之间再构成更高层骨干节点网，簇内底层节点在XML DOM 模式下将处理好的数据传输给簇头节点，簇头节点再向上一级簇头节点传输，直至汇聚节点。XML DOM结构树上的每一层数据在传输前都必须作数据融合处理。这种方式大大减少了全网数据传输总量，减少了不必要的链路维护，减少了节点间的干扰，降低了全网发送总功率，达到了延长网络寿命的目的。

3.3 基于XML DOM的WSN数据融合策略

遵循XML DOM范式建立XML DOM结构树，对来自同一监测区域的多源多跳传输感测数据统一按XML结构化的标准文本格式进行检测、描述、数据关联、估计，消除噪声与干扰，将经过本地融合处理后有用的数据路由传输到汇聚节点。有关测试数据表明，如果现场传感器节点把N个相等长度的感知数据分组融合成1个等长的合并数据并输出，则只需消耗不进行融合时系统所消耗能量的1/N即可完成数据传输，这样就有效地实现了协同与信息优化合成，大大降低了整个WSN网络上传输的无意义的数据流量，减少了巨大的能量消耗，提高了数据采集和处理的效率，增强了系统的可靠性。

4 小结

无线传感器网络应用技术在社会主义新农村建设进程中有着十分广泛的应用前景[5]。以花木盆景生产基地WSN应用系统开发为例，在跨平台的XML DOM 技术的基础上，对涉农行业WSN应用系统数据融合技术作了初步的研究和实践探索，对今后开发“农村水产品智能养殖系统”、“农资智能物流/智慧商业零售系统”等无线传感器网络/RFID应用系统有着一定的参考借鉴作用。

参考文献：

[1] 王占中.XML技术教程[M].成都：西南财经大学出版社，2011.

[2] ，裘晓峰，夏海轮，等.物联网技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[3] 孙利民，李建中，陈 渝，等.无线传感器网络[M].北京：清华大学出版社，2008.