恒溫恒濕試驗箱選購（gòu）技巧全解析

恒溫恒濕試驗箱選購技巧全解析

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1、容積的選擇

將被試產品（元器件（jiàn）、組件、部件或整機）置入恒溫恒濕試驗箱進行試驗時，為了保證被試產品周圍氣氛能滿足試（shì）驗規範所規定的環境試驗條件，氣候箱工（gōng）作尺寸與被（bèi）試（shì）產品外廓尺寸之間應遵循（xún）以下幾點規定：

　　a） 被試產品的體積（W×D×H）不得超過試驗箱有效工（gōng）作（zuò）空間的（20～35）%（推薦選用20%）。對於（yú）在試驗中發熱的產品推薦選用不大於10%。

　　b） 被試（shì）產品的迎風（fēng）斷麵積與該斷（duàn）麵（miàn）上試驗箱工作室總麵積之比不大於（35～50）%（推薦選用35%）。

　　c） 被試產品外廓表麵距試（shì）驗箱壁（bì）的距離至少保持100～150mm，（推薦選用150mm）。

　　上述（shù）三點規定（dìng）實際（jì）上是相（xiàng）互依存和統一的（de）。以1立（lì）方米正（zhèng）方體箱子為（wéi）例，麵積比為（wéi）1：（0.35～0.5）相當於體積之比為（wéi）1：（0.207～0.354）。距箱壁100～150mm相（xiàng）當於體積之比為1：（0.343～0.512）。

2、溫度範圍的選擇

　　目前，國外（wài）恒溫恒濕試驗箱的（de）範圍大體上（shàng）為-73～+177℃，或-70～+180℃。國內多數廠家一般為-80～+130℃，-60～+130℃，-40～+130℃，也有高溫到150℃。這些溫度範圍通常可以滿足國（guó）內絕大多數軍用、民用產品溫度試驗的需要，除非確有特殊（shū）需要，如安裝位置靠近發動機等熱（rè）源的產品外，不可盲目提高溫度上（shàng）限（xiàn）。因為上限溫度越高，箱體內外的溫差越大，箱體（tǐ）內部流場的（de）均勻性也越差。可利用的工作室體積（jī）也就越小。另一方麵，上限溫度值越高，對箱壁夾層（céng）中保溫材料（如玻璃棉等（děng））的耐熱性要求越高。箱體密封（fēng）性的要求也越高，使箱體的製作成本增加。

3、濕度（dù）範圍的選擇

　　國內外恒溫恒濕試驗箱給出的濕度指標大都是20～98%RH或30～98%RH，如果濕熱試驗箱沒（méi）有除濕係（xì）統，則濕度範圍為60～98%，這一類試驗箱隻能做高濕試驗（yàn），但它的價格低得多。值得注意的是在濕度指標後（hòu）麵應該注明相應的溫（wēn）度範圍，或給出zui低露點溫度。因為相（xiàng）對濕度是與溫度直接相關（guān）的，對於同樣的含濕量，溫度越（yuè）高，相對濕度就越小，如含濕量為5g/Kg（指1公（gōng）斤幹空氣中含有5克的水蒸汽），當溫度為29℃時，相（xiàng）對濕度為20%RH，溫度為6℃時，相對濕度為90%RH，當溫度降至4℃以下，相對濕度超過100%，在箱體內會（huì）出現結露現象。

　　實（shí）現高（gāo）溫、高濕隻需要（yào）往箱（xiāng）體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠，進行（háng）加濕。低溫低（dī）濕則相對難於控（kòng）製，因為此時的含濕量（liàng）很低，有時比大氣中的含濕量低很多，需要對箱體（tǐ）內流動的空氣除濕，使空氣變得幹燥。目前（qián）國內外絕大多（duō）數的溫濕度箱都采用製冷除濕的原理，是（shì）在箱體的空氣預調室內加一組製冷光（guāng）管。當濕空氣（qì）經過冷管（guǎn）時，其相對濕度會達（dá）到100%RH，因空氣飽和在光管上結露，使空氣變得更幹燥。這種（zhǒng）除濕方式理論上可達到零度以下的露點溫度，但是當冷點表麵溫度（dù）到達0℃時，光管表麵結露的水滴會結冰，從而影響光管表麵的熱（rè）交換，使除濕能力下降。又因為（wéi）箱體不可能密（mì）封，大氣中（zhōng）的濕空氣會滲入到箱體內，使露點溫度回升。另（lìng）一方麵，在（zài）光管間流動的濕空（kōng）氣隻是（shì）在和光管（冷點）接觸的瞬間達到飽和狀態而析出水蒸汽，因此這種除濕方法很難使箱體內的露點溫（wēn）度在到0℃以下。實際所達到的zui低露點溫度為5～7℃。露點（diǎn）溫度5℃相當於含濕量為0.0055g/Kg，對應相對濕度20%RH的溫度為30℃。如果要求溫度20℃進相對濕度達到20%RH，此（cǐ）時的露點溫度為-3℃，采（cǎi）用（yòng）致冷方式除（chú）濕是很困（kùn）難的（de），必須選用空（kōng）氣幹燥係統才能實現（xiàn）。

4、恒溫恒濕試驗箱控製方式（shì）的選擇

　　溫度、濕度試驗（yàn）箱有恒定試驗箱、交變試驗箱兩種情況。

　　普通的高低溫試驗箱一般指的是恒定高（gāo）低溫（wēn）試驗箱，其（qí）控製方式為：設定一個目標溫度，試驗（yàn）箱具有自動恒溫（wēn）到（dào）目（mù）標溫度點的（de）能力。恒定溫濕度試驗箱的控製控製方式也類似，設定一個目標溫度、濕度點，試驗箱具有自（zì）動恒溫到目標溫度、濕度點的能力。高、低溫交變試驗箱具有設定一條或者多條高低溫變（biàn）化、循環的程（chéng）序，試驗箱有能力根據預置的（de）曲線完成試驗過程，並且可以在zui大升溫、降溫速率能力的範圍內，控製升溫、降溫的速率，即可以根據設定的曲線的斜率控製升溫、降溫速率。同樣，高低溫交變濕（shī）熱試驗箱（xiāng）也具有預置溫度、濕度（dù）曲（qǔ）線，並（bìng）且根據預置進行控製的能力。當然，交變試（shì）驗箱都具有（yǒu）恒定試驗（yàn）箱的功能，但交（jiāo）變（biàn）試驗箱的製造成本較高，因為交變試驗箱需配置（zhì）有曲線自（zì）動記錄裝置、程序控（kòng）製儀，還須解決試驗箱在工作室內溫度較高的情況下開啟製冷（lěng）機等（děng）問題，因此，交（jiāo）變試（shì）驗箱的價格比恒定試驗箱的價格一般要高20%以上。因此，我們應（yīng）當實事求是的以試驗方法的（de）需要為出發（fā）點，選用恒定試（shì）驗箱或者是交變（biàn）試驗箱（xiāng）。

5、變溫速率的選擇（zé）

　　普通的高低溫試驗箱沒有降溫速度的（de）指標，從環境溫度降溫到（dào）標稱（chēng）的zui低溫度的時間一般為90～120min。恒溫恒濕試驗箱、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，在此速率的範圍內（nèi）速度可調。而快（kuài）速溫度變化試驗箱（xiāng）的變溫速率較快，升溫、降溫速率可以達（dá）到3℃/min～15℃/min，在某些溫（wēn）度段升溫、降溫速率（lǜ）甚至可以達到30℃/min以上。

　　各（gè）種規格（gé）、速度的快速溫度變化試驗箱的（de）溫度（dù）範圍（wéi）一般都是相同的，即-60～+130℃，但考核（hé）降溫速度的變溫範圍卻不盡相（xiàng）同，根據試驗不同的試驗要求，快（kuài）速溫度變化試驗箱變溫範圍有的是（shì）-55～+80℃，而有（yǒu）的是-40～+80℃。

　　關於快速溫度變化試驗箱的（de）變溫速率有兩種提法，一（yī）種是全程平均升降溫（wēn）速度，一種是線形升降溫速度（dù）（實際上是每5min平均速度）。全程平（píng）均速度是指在試驗箱的變溫範圍內，zui高溫度與zui低溫度之差值與時間之比。目前國外各環境試驗設（shè）備生產廠家提供的變溫速率的技術參數都是指的全程平均速率。線形升降溫速度（dù）指在任意的每5min時間段內，能夠保證的變溫速（sù）率。而實際上對於快速溫（wēn）度變（biàn）化試驗箱來說，保證線形升降溫速（sù）度的難度zui大、zui關鍵的一段是（shì），在降溫段zui後的一個5 min的時間段內，試驗箱可以（yǐ）達到的降溫速率。從某種角度講，線形升降溫速度（每5min平均速度）更科學（xué）。因（yīn）此試（shì）驗設備具有全程平均升降溫速度和線（xiàn）形升降溫速（sù）度（每5 min平均速度（dù））這兩個參數。一（yī）般來說，線形升降（jiàng）溫（wēn）速（sù）度（每5min平均速（sù）度）是全程平均升降溫速（sù）度的1/2。

6、風（fēng）速

　　有關標（biāo）準規定，進行環境試驗時溫濕箱內的（de）風速應小於1.7m/s，對於試驗本身來說，風速越小越好，風速過大會加速試驗件（jiàn）表麵（miàn）與箱體內（nèi）流動氣流的熱交換，於試驗的真實（shí）性不利。但為了（le）保證試驗箱工作室內的均勻性（xìng），恒溫恒濕試驗箱內（nèi）具有循環風是必需的。但是（shì）快速溫度變化試驗箱以（yǐ）及溫度、濕度、振動等多因素綜合環境試驗箱，為追求變溫速（sù）率，必須加快箱體內（nèi）循環氣流的流速，風速通常在2～3m/s。因此，對（duì）於（yú）不同的使用目的，風速的限製是不一樣的。

7、溫度波動度

　　溫度波動（dòng）是一個比較容易實現的參數，所有環境試驗設備廠家生（shēng）產的多數的試驗箱實際的溫度波動都可（kě）以控製在±0.3℃的範圍以（yǐ）內。

8、溫度場均勻（yún）度

　　為了更正（zhèng）確地模擬產（chǎn）品在自然界所遭（zāo）受的實際環境狀況，在環境試驗中必須保證被試產品的周邊處（chù）在同一溫度環境條件下，為此，必須對恒溫恒濕試驗箱（xiāng）內（nèi）的溫度梯度和溫度的波動度加以限製。在（zài）國軍標GJB150.1-86軍（jun1）用設備環境試驗（yàn）方法總則（zé）中明確規定“試驗樣品附近測（cè）量係統的溫度應在（zài）試驗溫度的±2℃以內，其溫度工不超過1℃/m或總的zui大值為2.2℃（試驗樣品不工作）”。

9、濕度的精（jīng）度控製

　　恒溫恒濕試驗箱中測（cè）量濕度多數是采用幹濕球法，環境試驗設備的製（zhì）造標（biāo）準GB10586要求（qiú），相對濕度偏差應在±23%RH。為滿足濕度控製精度的要求，濕度試驗箱的（de）溫度控製精度較高，溫（wēn）度波動一般小於±0.2℃。否則很難達到濕度控製精度的要求。

10、冷卻方式選擇

　　恒溫恒濕試驗（yàn）箱如果帶有製冷係（xì）統，製冷係統需要進行冷卻。試驗箱有風冷、水（shuǐ）冷兩種形式。

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