恒溫恒濕箱，

如何選擇高低溫濕熱試驗箱？-豪恩

2023/3/22

　

一、選擇高低溫濕熱試驗箱容積的辦法
將被試產(chǎn)品(元器件、組件、部件或整機)置入氣候環(huán)境箱進(jìn)行實(shí)驗時(shí)，為了確保被試產(chǎn)品周?chē)鷼夥漳軡M(mǎn)意實(shí)驗規范所規則的環(huán)境實(shí)驗條件，氣候箱作業(yè)尺度與被試產(chǎn)品外廓尺度之間應遵循以下幾點(diǎn)規則：
1、被試產(chǎn)品的頂風(fēng)斷面積與該斷面上試驗箱作業(yè)室總面積之比不大于(35～50)%(推薦選用35%)。
2、被試產(chǎn)品的體積(W×D×H)不得超越試驗箱有用作業(yè)空間的(20～35)%(推薦選用20%)。關(guān)于在實(shí)驗中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10%。
3、被試產(chǎn)品外廓外表距試驗箱壁的間隔至少保持100～150mm，(推薦選用150mm)。
上述三點(diǎn)規則實(shí)際上是相互依存和統一的。以1立方米正方體箱子為例，面積比為1：(0.35～0.5)相當于體積之比為1：(0.207～0.354)。距箱壁100～150mm相當于體積之比為1：(0.343～0.512)�？偫ㄉ鲜鋈�點(diǎn)規則，氣候環(huán)境試驗箱的作業(yè)腔容積至少應是被試產(chǎn)品外廓體積的3～5倍。作出這種規則的理由有以下幾點(diǎn)：被實(shí)驗件置入箱體后擠占了流暢的通道，通道變窄將導致氣流流速的添加。加速氣流與被實(shí)驗件之間的熱交換。這與環(huán)境條件的再現不符，由于在有關(guān)規范中對觸及溫度環(huán)境實(shí)驗都規則試驗箱內實(shí)驗樣件周?chē)�的空氣流速不應超�?.7m/s，以防止實(shí)驗樣件和周?chē)鷼夥瞻l(fā)生不符合實(shí)際的熱傳導。在空載時(shí)試驗箱內均勻風(fēng)速為0.6～0.8m/s，不超越1m/s，滿(mǎn)意a)、b)兩點(diǎn)要求所規則的空間及面積比時(shí)，流場(chǎng)的風(fēng)速可能增大(50～100)%，均勻最高風(fēng)速為(1～1.7)m/s。滿(mǎn)意規范規則的要求。假如在實(shí)驗中不加約束地加大實(shí)驗件的體積或頂風(fēng)斷面積，則實(shí)際實(shí)驗時(shí)氣流風(fēng)速將增大到超出實(shí)驗規范所規則的最高風(fēng)速，其實(shí)驗結果的有用性將遭到置疑。
二、高低溫濕熱試驗箱操控辦法的選擇
溫度、濕度試驗箱有穩定試驗箱、交變試驗箱兩種狀況。一般的高低溫試驗箱一般指的是穩定高低溫試驗箱，其操控辦法為：設定一個(gè)方針溫度，試驗箱具有主動(dòng)恒溫到方針溫度點(diǎn)的才能。穩定溫濕度試驗箱的操控操控辦法也相似，設定一個(gè)方針溫度、濕度點(diǎn)，試驗箱具有主動(dòng)恒溫到方針溫度、濕度點(diǎn)的才能。高、低溫交變試驗箱具有設定一條或者多條高低溫改變、循環(huán)的程序，試驗箱有才能依據預置的曲線(xiàn)完成實(shí)驗進(jìn)程，而且能夠在最大升溫、降溫速率才能的規模內，準確操控升溫、降溫的速率，即能夠依據設定的曲線(xiàn)的斜率操控升溫、降溫速率。相同，高低溫交變濕熱試驗箱也具有預置溫度、濕度曲線(xiàn)，而且依據預置進(jìn)行操控的才能。當然，交變試驗箱都具有穩定試驗箱的功用，但交變試驗箱的制作成本較高，由于交變試驗箱需裝備有曲線(xiàn)主動(dòng)記錄設備、程序操控儀，還須處理試驗箱在作業(yè)室內溫度較高的狀況下開(kāi)啟制冷機等問(wèn)題，因而，交變試驗箱的價(jià)格比穩定試驗箱的價(jià)格一般要高20%以上。因而，我們應當實(shí)事求是的以實(shí)驗辦法的需求為起點(diǎn)，選用穩定試驗箱或者是交變試驗箱。
三、高低溫濕熱試驗箱濕度規模的選擇
國表里環(huán)境試驗箱給出的濕度目標大都是20～98%RH或30～98%RH，假如濕熱試驗箱沒(méi)有除濕體系，則濕度規模為60～98%，這一類(lèi)試驗箱只能做高濕實(shí)驗，但它的價(jià)格低得多。值得注意的是在濕度目標后面應該注明相應的溫度規模，或給出最低露點(diǎn)溫度。由于相對濕度是與溫度直接相關(guān)的，關(guān)于相同的肯定含濕量，溫度越高，相對濕度就越小，如肯定含濕量為5g/Kg(指1公斤干空氣中含有5克的水蒸汽)，當溫度為29℃時(shí)，相對濕度為20%RH，溫度為6℃時(shí)，相對濕度為90%RH，當溫度降至4℃以下，相對濕度超越100%，在箱體內會(huì )出現結露現象。完成高溫、高濕只需求往箱體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠，進(jìn)行加濕。低溫低濕則相對難于操控，由于此時(shí)的肯定含濕量很低，有時(shí)比大氣中的肯定含濕量低許多，需求對箱體內活動(dòng)的空氣除濕，使空氣變得枯燥�，F在國表里絕大大都的溫濕度箱都選用制冷除濕的原理，是在箱體的空氣預調室內加一組制寒光管。當濕空氣經(jīng)過(guò)冷管時(shí)，其相對濕度會(huì )到達100%RH，因空氣飽和在光管上結露，使空氣變得更枯燥。這種除濕辦法理論上可到達零度以下的露點(diǎn)溫度，但是當冷點(diǎn)外表溫度抵達0℃時(shí)，光管外表結露的水滴會(huì )結冰，從而影響光管外表的熱交換，使除濕才能下降。又由于箱體不行能肯定密封，大氣中的濕空氣會(huì )進(jìn)入到箱體內，使露點(diǎn)溫度上升。另一方面，在光管間活動(dòng)的濕空氣只是在和光管(冷點(diǎn))觸摸的瞬間到達飽和狀態(tài)而析出水蒸汽，因而這種除濕辦法很難使箱體內的露點(diǎn)溫度在到0℃以下。實(shí)際所到達的最低露點(diǎn)溫度為5～7℃。露點(diǎn)溫度5℃相當于肯定含濕量為0.0055g/Kg，對應相對濕度20%RH的溫度為30℃。假如要求溫度20℃進(jìn)相對濕度到達20%RH，此時(shí)的露點(diǎn)溫度為－3℃，選用致冷辦法除濕是很困難的，有必要選用空氣枯燥體系才能完成。
四、高低溫濕熱試驗箱腔內環(huán)境
參數〔如溫度、濕度、鹽霧沉降率等〕的精度目標都是在空載狀態(tài)下檢測的結果，一旦置入被實(shí)驗件后，對試驗箱作業(yè)腔內環(huán)境參數的均勻性將發(fā)生影響，實(shí)驗件占有的空間越大，這種影響也就越嚴峻。實(shí)測實(shí)驗數據標明，流場(chǎng)中頂風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可到達3～8℃，嚴峻時(shí)可大到10℃以上。因而，有必要盡量滿(mǎn)意a〕、b〕兩項要求，以確保被試產(chǎn)品周?chē)�環(huán)境參數的均勻性。依據熱傳導的原理，箱壁鄰近氣流的溫度一般與流場(chǎng)中心溫度相差2～3℃，在高低溫的上下限時(shí)，還可能到達5℃。箱壁的溫度與箱壁鄰近流場(chǎng)的溫度又相差2～3℃(視箱壁的結構和材料而定)實(shí)驗溫度與外界大氣環(huán)境相差越大，上述溫差也越大，因而，距箱壁(100～150mm)間隔內的空間是不行使用空間。溫度規模的選擇現在，國外溫度試驗箱的規模大體上為－73～＋177℃，或－70～＋180℃。國內大都廠(chǎng)家一般為－80～＋130℃，－60～＋130℃，－40～＋130℃，也有高溫到150℃。這些溫度規模一般能夠滿(mǎn)意國內絕大大都軍用、民用產(chǎn)品溫度實(shí)驗的需求，除非確有特殊需求，如安裝方位靠近發(fā)動(dòng)機等熱源的產(chǎn)品外，不行盲目提高溫度上限。由于上限溫度越高，箱體表里的溫差越大，箱體內部流場(chǎng)的均勻性也越差�？墒褂玫淖鳂I(yè)室體積也就越小。另一方面，上限溫度值越高，對箱壁夾層中保溫材料(如玻璃棉等)的耐熱性要求越高。箱體密封性的要求也越高，使箱體的制作成本添加。
五、變溫速率的選擇
一般的高低溫試驗箱沒(méi)有降溫速度的目標，從環(huán)境溫度降溫到標稱(chēng)的最低溫度的時(shí)刻一般為90～120min。高低溫交變試驗箱、高低溫交變濕熱試驗箱都有變溫速度的要求，其變溫速率一般要求1℃/min，在此速率的規模內速度可調。而快速溫度改變試驗箱的變溫速率較快，升溫、降溫速率能夠到達3℃/min～15℃/min，在某些溫度段升溫、降溫速率乃至能夠到達30℃/min以上。各種規格、速度的快速溫度改變試驗箱的溫度規模一般都是相同的，即－60～＋130℃，但查核降溫速度的變溫規模卻不盡相同，依據實(shí)驗不同的實(shí)驗要求，快速溫度改變試驗箱變溫規模有的是－55～＋80℃，而有的是－40～＋80℃。關(guān)于快速溫度改變試驗箱的變溫速率有兩種提法，一種是全程均勻升降溫速度，一種是線(xiàn)形升降溫速度(實(shí)際上是每5min均勻速度)。全程均勻速度是指在試驗箱的變溫規模內，最高溫度與最低溫度之差值與時(shí)刻之比�，F在國外各環(huán)境實(shí)驗設備生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的變溫速率的技術(shù)參數都是指的全程均勻速率。線(xiàn)形升降溫速度指在恣意的每5min時(shí)刻段內，能夠確保的變溫速率。而實(shí)際上關(guān)于快速溫度改變試驗箱來(lái)說(shuō)，確保線(xiàn)形升降溫速度的難度最大、最關(guān)鍵的一段是，在降溫段最終的一個(gè)5min的時(shí)刻段內，試驗箱能夠到達的降溫速率。從某種視點(diǎn)講，線(xiàn)形升降溫速度(每5min均勻速度)更科學(xué)。因而實(shí)驗設備最好具有全程均勻升降溫速度和線(xiàn)形升降溫速度(每5min均勻速度)這兩個(gè)參數。一般來(lái)說(shuō)，線(xiàn)形升降溫速度(每5min均勻速度)是全程均勻升降溫速度的1/2。
六、濕度的精度操控
環(huán)境試驗箱中丈量濕度大都是選用干濕球法，環(huán)境實(shí)驗設備的制作規范GB10586要求，相對濕度誤差應在±23%RH。為滿(mǎn)意濕度操控精度的要求，濕度試驗箱的溫度操控精度較高，溫度動(dòng)搖一般小于±0.2℃。否則很難到達濕度操控精度的要求。
七、高低溫濕熱試驗箱溫度動(dòng)搖度
溫度動(dòng)搖是一個(gè)比較容易完成的參數，所有環(huán)境實(shí)驗設備廠(chǎng)家生產(chǎn)的大都的試驗箱實(shí)際的溫度動(dòng)搖都能夠操控在±0.3℃的規模以?xún)取?BR>八、溫度場(chǎng)均勻度
為了更正確地模仿產(chǎn)品在自然界所遭受的實(shí)際環(huán)境狀況，在環(huán)境實(shí)驗中有必要確保被試產(chǎn)品的周邊處在同一溫度環(huán)境條件下，為此，有必要對試驗箱內的溫度梯度和溫度的動(dòng)搖度加以約束。在國軍標GJB150.1－86軍用設備環(huán)境實(shí)驗辦法總則中明確規則“實(shí)驗樣品鄰近丈量體系的溫度應在實(shí)驗溫度的±2℃以?xún)�，其溫度工不超�?℃/m或總的最大值為2.2℃(實(shí)驗樣品不作業(yè))”。
九、冷卻辦法選擇
高低溫濕熱試驗箱假如帶有制冷體系，制冷體系需求進(jìn)行冷卻。試驗箱有風(fēng)冷、水冷兩種形式。