高低温湿热试验箱外观图

高低温 湿热试验箱 的选型 ,涉及到 多方面 的参数 ,以及 需要 到达 的实验 要求 ,需要 很全面 的详细了解 它。 下面 上海 博翎工程师 就湿热试验箱 作详细 的表明 ,以利于用户 适当 的选择 :
一、首先 是湿度 范围 的选择
国内外 环境试验箱 给出 的湿度 指标值 大都 是20 ~98 %RH 或30 ~98 %RH ,如果 温湿度 试验箱 没有 除湿 系统 ,则湿度 范围 为60 ~98 %,这一类 试验箱 只能 做高低温试验箱 ,但它的价格低 得多。 值得注意 的是在湿度 指标值 后边 应该 注明 相应 的温度范围,或给出 zui 低含湿量 。 因为 相对湿度 是与溫度 直接 相关 的,对于 同样 的含湿量,溫度 越高,相对湿度 就越小,如含湿量为5g /Kg(指1公斤 干空气中含有 5克的水蒸汽 ),当溫度 为29 ℃时,相对湿度 为20 %RH ,溫度 为6℃时,相对湿度 为90 %RH ,当溫度 降至 4℃以下 ,相对湿度 超过 100 %,在箱体内 会出现 结露 现象 。
实现 高温 、高湿 只需要 往箱体 空气中喷水 蒸汽 或雾化 的水珠 ,进行 加湿 。 低温 低湿 则相对性 难于 控制 ,因为 此时 的含湿量很低,有时 比大气 中的含湿量低很多 ,需要 对箱体内 流动 的空气 除湿 ,使空气 越来越 干燥 。 目前 国内外 绝大多数 的温湿度 试验箱 都采用 制冷 除湿 的原理 ,是在箱体 的空气 预调 室内 加一组 制冷 光管 。 当湿空气 经过 冷管时,其相对湿度 会达到 100 %RH ,因空气 饱和 在光管 上结露 ,使空气 越来越 更干燥 。 这种 除湿 方式 理论上可达到 零度以下 的含湿量 ,但是 当冷点 表面温度 到达 0℃时,光管 表面 结露 的水滴 会结冰 ,从而 影响 光管 表面 的热交换 ,使除湿 能力 下降 。 又因为 箱体 不可能 密封 ,大气 中的湿空气 会渗入 到箱体内 ,使含湿量 回升 。
另一方面 ,在光管 间流动 的湿空气 只是 在和光管 (冷点 )接触 的瞬间 达到 饱和状态 而溶解 水蒸汽 ,因此 这种 除湿 方法 很难 使箱体内 的含湿量 在到0℃以下 。 实际 所达到 的zui 低含湿量 为5~7℃。 含湿量 5℃相当于 含湿量为0. 0055g/Kg,对应 相对湿度 20 %RH 的溫度 为30 ℃。 如果 要求 溫度 20 ℃时相对湿度 达到 20 %RH ,此时 的含湿量 为-3℃,采用 致冷 方式 除湿 是很艰难 的,所以 在做低温 低湿 环境 测试 时选用 空气干燥 系统 。
二、试验箱 工作中 室内 的环境
参数 〔如溫度 、湿度 等〕的精度 指标值 都是 在空载 状态 下检测 的结果 ,一旦 置入 被实验 件后,对试验箱 工作中 腔内环境参数 的均匀 性将产生 影响 ,实验 件占有 的空间 越大,这种 影响 也就越严重 。 实测 实验 数据 表明 ,流场 中迎风 面与背风面 的温差 可达到 3~8℃,严重 时可大到10 ℃以上 。 因此 ,必须 尽可能 满足 a〕、b〕两项 要求 ,以保证 被试产品 周围 环境参数 的均匀 性。 根据 热传导 的原理 ,箱壁附近 气流 的溫度 一般 与流场 中心 溫度 相差 2~3℃,在高低温 的上下 限时 ,还可能 达到 5℃。 箱壁的溫度 与箱壁附近 流场 的溫度 又相差 2~3℃(视箱壁的结构 和材料 而定)实验 溫度 与外界 大气环境 相差 越大,上述 温差 也越大,因此 ,距箱壁(100 ~150mm)距离 内的空间 是不可 利用 空间 。 温度范围的选择 目前 ,国外 溫度 试验箱 的范围 大体上 为-73 ~+177 ℃,或-70 ~+180 ℃。 国内 多数 厂家 一般 为-80 ~+130 ℃,-60 ~+130 ℃,-40 ~+130 ℃,也有 高温 到150 ℃。 这些 温度范围一般 可以 满足 国内 绝大多数 民用产品 溫度 实验 的需要 ,除非 确有 独特 需要 ,如安装 位置 靠近 柴油发动机 等热源 的产品 外,不可 盲目 提高 溫度 上限 。
因为 上限 溫度 越高,箱体 内外 的温差 越大,箱体 内部 流场 的均匀 性也越差。 可利用 的工作室 体积 也就越小。 另一方面 ,上限 溫度 值越高,对箱壁夹层 中保温材料 (如玻璃棉 等)的耐热性 要求 越高。 箱体 密封性 的要求 也越高,使箱体 的制作 成本增加 。
三、试验箱 容积 的选择
将被试产品 (元器件 、组件 、部件 或整机 )置入 气侯 环境 箱进行 实验 时,为了 保证 被试产品 周围 气氛 能满足 实验 规范 所规定 的环境 实验 条件 ,气侯 箱工作中 尺寸 与被试产品 外廓 尺寸 之间 应遵循 以下几点 规定 :
1.被试产品 的体积 (W×D×H)不得 超过 试验箱 有效 工作中 空间 的(20 ~35 )%(推荐 选用 20 %)。 对于 在实验 中发热 的产品 推荐 选用 不大于 10 %。
2.被试产品 的迎风 断面积 与该断面 上试验箱 工作室 占地面积 之比不大于 (35 ~50 )%(推荐 选用 35 %)。
3.被试产品 外廓 表面 距试验箱 壁的距离 至少 保持 100 ~150mm,(推荐 选用 150mm)。
上述 三点 规定 实际上 是相互依存 和统一 的。 以1立方米正方体 箱子 为例 ,面积 比为 1:(0. 35 ~0.5 )相当于 体积 之比为 1:(0. 207 ~0. 354)。 距箱壁100 ~150mm相当于 体积 之比为 1:(0. 343 ~0. 512 )。 总括 上述 三点 规定 ,气侯 环境试验箱 的工作中 腔容积 至少 应是被试产品 外廓 体积 的3~5倍。
作出 这种 规定 的理由 是因为 被实验 件置入 箱体 后挤占 了流畅 的通道 ,通道 变窄 将导致 气流 流速 的增加 。 加速 气流 与被实验 件之间 的热交换 。 这与环境 条件 的再现 不符 ,因为 在有关 标准 中对涉及 溫度 环境 实验 都规定 实验 箱内 实验 样件 周围 的空气流速 不应 超过
 
四、操纵 方式 的选择 :(恒定 温度湿度 和温度湿度 交替变化 -即单点 式和可程式 )
温度湿度 试验箱 有高低温试验箱 、高低温 交替变化 湿热试验箱 两种 情况 。 普通 的高低温试验箱 一般 指的是高低温试验箱 ,其操纵 方式 为:设定 一个 目标 溫度 ,试验箱 具有 自动 恒温 到目标 溫度 点的能力 。 高低温 交替变化 湿热试验箱 的操纵 操纵 方式 也类似 ,设定 一个 目标 溫度 、环境湿度 点,试验箱 具有 自动 恒温 到目标 溫度 、环境湿度 点的能力 。 高低温 交替变化 试验箱 具有 设定 一条 或者 多条 高低温 变化 、循环 的程序 ,试验箱 有能力 根据 预置 的曲线 完成 试验 过程 ,并且 能够 在zui 大升温 、降温 速率 能力 的范围 内,操纵 升温 、降温 的速率 ,即能够 根据 设定 的曲线 的斜率 操纵 升温 、降温 速率 。 同样 ,高低温 交替变化 湿热试验箱 也具有 预置 溫度 、环境湿度 曲线 ,并且 根据 预置 进行 操纵 的能力 。
五、变温 速率 的选择
普通 的高低温试验箱 没有 降温 速率 的指标 ,从环境温度 降温 到标称 的zui 低溫度 的时间 一般 为90 ~120 min 。 高低温 冲击 试验箱 、高低温 交替变化 湿热试验箱 都有 变温 速率 的要求 ,其变温 速率 一般 要求 1℃/min ,在此 速率 的范围 内速率 可调 。 而快速 溫度 变化 试验箱 的变温 速率 较快,升温 、降温 速率 能够 达到 3℃/min ~15 ℃/min ,在某些 溫度 段升温 、降温 速率 甚至 能够 达到 30 ℃/min 以上 。 各种规格 、速率 的高低温 交替变化 湿热试验箱 的温度范围一般 都是 相同 的,即-60 ~+130 ℃,但考核 降温 速率 的变温 范围 却不尽相同 ,根据 试验 不同 的试验 要求 ,高低温 交替变化 湿热试验箱 变温 范围 有的是 -55 ~+80 ℃,而有的是 -40 ~+80 ℃。 关于 快速 溫度 变化 试验箱 的变温 速率 有两种 提法 。
上海 博翎仪器设备 有限公司 是专业 生产 各种 环境 试验设备 ,一种 是全线 平均 升降 温速率 ,一种 是线形 升降 温速率 (实际上 是每5min平均速度 )。 全线 平均速度 是指 在试验箱 的变温 范围 内,zui 高溫度 与zui 低溫度 之差值 与时间 之比。
目前 国外 各环境 试验设备 生产厂家 提供 的变温 速率 的技术参数 都是 指的全线 平均速率 。 线形 升降 温速率 指在任意 的每5min时间段 内,能够 确保 的变温 速率 。 而实际上 对于 快速 溫度 变化 试验箱 来说 ,确保 线形 升降 温速率 的难度 zui 大、zui 关键 的一段 是,在降温 段zui 后的一个 5min的时间段 内,试验箱 能够 达到 的降温 速率 。 从某种 角度 讲,线形 升降 温速率 (每5min平均速度 )更科学 。 因此 试验设备 具有 全线 平均 升降 温速率 和线形 升降 温速率 (每5min平均速度 )这两个参数 。 一般来说 ,线形 升降 温速率 (每5min平均速度 )是全线 平均 升降 温速率 的1/2。
六、溫度 波动 度
溫度 波动 是一个比较 容易 实现 的参数 ,所有 环境 试验设备 厂家生产的多数 的试验箱 实际 的溫度 波动 都可以 操纵 在±0.3 ℃的范围 以内 。
七、风力
有关 标准规定 ,进行 环境 试验 时温湿 箱内 的风力 应小于 1.7m /s,对于 试验 本身 来说 ,风力 越小越 好,风力 过大会 加速 试验 件表面 与箱体内 流动 气流 的热交换 ,于试验 的真实性 不利 。 但为了 确保 试验箱 工作 室内 的均匀 性,试验 箱内 具有 循环 风是 必需 的。 但是 快速 溫度 变化 试验箱 以及 溫度 、环境湿度 、振动 等多因素 综合 环境试验箱 ,为追求 变温 速率 ,务必 加快 箱体内 循环气流的流速 ,风力 通常 在2~3m /s。 因此 ,对于 不同 的使用 目的 ,风力 的限制 是不一样 的。
八、温度场 均匀度
为了 更正确 地模拟 产品 在自然界 所遭受 的实际 环境 状况 ,在环境 试验 中务必 确保 被试产品 的周边 处在 同一 溫度 环境 条件 下,为此 ,务必 对试验 箱内 的温度梯度 和溫度 的波动 度加以 限制 。
九、冷却 方式 选择
试验箱 如果 带有 制冷系统 ,制冷系统 需要 进行 冷却 。 试验箱 有风冷 、水冷 两种 形式 。
十、环境湿度 的精度 操纵
环境试验箱 中测量 环境湿度 多数 是采用 干湿 球法,环境 试验设备 的制造 标准 GB 10586要求 ,相对湿度 偏差 应在±2%RH 。 为满足 环境湿度 控制精度 的要求 ,温度湿度 试验箱 的溫度 控制精度 较高,溫度 波动 一般 小于 ±0.2 ℃。 否则 很难 达到 环境湿度 控制精度 的要求 。