Скорость изменения T в камере с учётом массы EUT

Камера может менять температуру со скоростью 3 °C/мин по паспорту — но что увидит EUT с большой тепловой массой? Калькулятор считает установившийся лаг температуры образца относительно воздуха камеры (ΔT = r·τ), время выхода на этот лаг и максимальную скорость камеры, при которой EUT не отстаёт больше допустимого. Критично для термоудара и ramp-профилей по ГОСТ 28209-89 (Испытание N: смена температуры).

Реквизиты для печати (организация, исполнитель, № документа)

Параметры EUT

Масса, кг

Материал

Площадь поверхности

Длина, мм

Ширина, мм

Высота, мм

Тип камеры (h, Вт/м²К)

Скорость камеры, °C/мин

Допустимый лаг EUT, °C

Что считается и как

Климатическая камера может менять T с заявленной скоростью r (°C/мин), но EUT с тепловой инерцией отстаёт. После короткого переходного процесса устанавливается постоянный лаг температуры образца за температурой воздуха — пропорциональный произведению скорости камеры и тепловой постоянной времени.

Решение для постоянного rate:

T_EUT(t) = T_0 + r·t − r·τ·(1 − exp(−t/τ))

Установившийся лаг (после t >> τ):

ΔT_lag = r · τ

τ = m·c/(h·A) — тепловая постоянная EUT.

Максимальная скорость камеры для удержания лага в пределах допустимого:

r_max = ΔT_max / τ

Время выхода на установившийся лаг — то же что время стабилизации (3-7 раз τ для 95-99.9%).

Эффективная скорость EUT в установившемся режиме равна скорости камеры r — но с запаздыванием на ΔT_lag. То есть EUT достигает любой температуры на ΔT_lag/r минут позже чем камера.

Практические выводы для испытаний на смену температуры:

ГОСТ 28209-89 (МЭК 68-2-14-84), испытание Nb — смена температуры с заданной скоростью: предпочтительные значения скорости (1±0,2), (3±0,6) и (5±1) °C/мин (п. 2.4.3)
Термоудар (двухкорпусные камеры): скорости 15-20 °C/мин достижимы, но EUT с массой > 1 кг будут сильно отставать
Для прецизионных тестов используйте «контактный» способ измерения T (термопара на EUT, а не воздух камеры)

✓ Проверочный пример

Вход: Алюминиевый куб 1 кг (τ ≈ 19 мин) в стандартной камере с ramp 3 °C/мин

Ожидается: Лаг = 3 × 19 = 57 °C (большой!). Для лага ≤ 10 °C нужна r_max ≈ 0.5 °C/мин

Источник: Линейная динамика первого порядка, τ = m·c/(h·A) — Исаченко В.П. «Теплопередача» гл. 5

Источники (проверены 2026-07-26): ГОСТ Р 53618-2009 (МЭК 60068-3-5:2001) «Требования к характеристикам камер... Методы аттестации камер (без загрузки) для испытаний на стойкость к воздействию температуры» (действует), ГОСТ Р 54083-2010 (МЭК 60068-3-7:2001) «...Методы аттестации камер (с загрузкой)...» (действует), ГОСТ 28209-89 (МЭК 68-2-14-84) «Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание N: Смена температуры» (действует; международный первоисточник актуализирован — IEC 60068-2-14:2023), Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. «Теплопередача» (4-е изд., Энергоиздат) — динамика теплообмена первого порядка.

Опубликовано: 8 мая 2026 г.Обновлено: 2 августа 2026 г.Актуальность стандартов проверена при последнем обновлении

Калькулятор — вспомогательный инструмент для оценки. Для сертификации, проектной документации и приёмочных испытаний сверяйтесь с первоисточником стандарта.

Похожие калькуляторы