物理
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ZEROKO14记录一些物理知识
温度相关
开尔文绝对温度 : T(K)
摄氏度 :T(°C)
T(K) = T(°C) + 273.15
加热因子的计算公式一般为:
加热因子 = Σ(Tn^4 * Δt)
$$
加热因子 = Σ(ΔT * Δt)
$$
其中:
- Tn = 在时间区间内的绝对温度(K)
- Δt = 每个时间区间(s)
- n = 时间区间索引
这个公式本质上是根据物体的辐射定律,用温度的四次方与时间的积分来近似计算在整个加热过程中焊盘获得的总热量。å
比热容(c)和热容(C)的关系:
$$
C=m\cdot c
$$
- 热容: 描述物体吸收或释放一定量热量时，其温度变化的能力
- 比热容: 单位质量的物体在吸收或释放一定量的热量后，温度变化的能力(常数)
$$
c=\frac Q{m\cdot\Delta T}
$$
在实际项目中使用加热因子公式 $HF = Σ(Tn^4 * Δt)$ 的步骤大致如下:
- 使用加热因子测试仪在回流焊接过程中连续测量焊点温度,获得完整的温度-时间曲线数据。
- 将测得的温度值(通常是摄氏度°C)转换为开尔文绝对温度(K)。
- 将温度-时间曲线数据离散成许多小的时间间隔Δt,通常每个间隔只有几秒。
- 对于每个时间间隔,计算该间隔内的平均绝对温度Tn,并将其加权次方Tn^4乘以间隔时间Δt。
- 将所有时间间隔内的Tn^4 * Δt值累加,得到整个加热过程的加热因子HF值。
- 将计算得到的加热因子HF值与锡膏制造商推荐的标准加热因子范围进行比较。
- 如果计算出的HF值偏离推荐范围,则需要调整回流炉的温度设定曲线,使重新测试得到的HF值接近于推荐值。
- 通过反复测试和调整温度曲线,最终得到一条使加热因子在推荐范围内的最佳加热温度设定曲线。
所以加热因子公式的主要用途是量化评估加热曲线是否合理,并将其作为调整温度曲线设定的依据,以确保焊锡膏在回流焊接中获得适当的热量。系统自动化优化的目标就是使计算出的加热因子值满足工艺要求。
230度以上的面积
可以提供锡膏标准的温度曲线
温度提供接口设置
温度设定值,链速,各个温区的长度
需要拿到原始的温度曲线
预测各个温区的数据
加热因子预测,比较,计算
难点:
热传导规律
热传导规律q = -k*(dT/dx)描述了热量在物体内部传递的过程,其中:
符号说明
- q 表示单位时间内通过单位面积的热流密度(热流量),单位是W/m^2
- k 是物质的热传导系数,反映了物质对热量传递的阻力大小,单位是W/(m·K)
- dT/dx 是温度梯度,表示温度在空间位置x方向上的变化率
公式解释
- 负号”-“表示热量从高温流向低温的方向传递
- dT/dx是温度梯度的大小,即单位长度的温度变化量。温度梯度越大,热量传递越快
- k是物质的固有属性,不同材料的k值不同。k值越大,物质的热传导能力越强,热量传递越快1
- 因此,热流密度q正比于温度梯度dT/dx和热传导系数k的乘积
应用
这一定律广泛应用于工程热传导计算,如建筑物的热损失估算、电子元件的散热设计等。通过测量温度分布,结合材料的k值,可以计算出热流密度q,从而评估热量传递的快慢。2总之,热传导定律q=-k*(dT/dx)揭示了热量在温度梯度的驱动下,通过物质内部进行传递和扩散的机理。
