巨為高低溫沖擊試驗箱存在問題的原理
高低溫沖擊試驗箱這一方法很快就被蒸汽加濕和淺水盤加濕所取代。但是這一方法還是有一些優(yōu)點(diǎn)。雖然它的控制過渡過程較長,但系統(tǒng)穩(wěn)定后濕度波動較小,比較適合做恒定濕熱試驗。另外在加濕過程中水汽不過熱不會增加系統(tǒng)中的額外熱量,。還有,當(dāng)控制噴淋水溫使之低于試驗要求的要點(diǎn)溫度時,,噴淋水具有除濕作用,。加濕的過程實際上就是提高水汽分壓力,zui初的加濕方式就是向試驗箱壁噴淋水,,通過控制水溫使水表面飽和壓力得到控制,。箱壁表面的水形成較大的面,在這個面上向箱內(nèi)通過擴(kuò)散的方式向箱內(nèi)加入水汽壓使試驗箱中相對濕度升高,,這一方法出現(xiàn)在上世紀(jì)五十年代,。由于當(dāng)時對濕度的控制主要是用水銀電接點(diǎn)式導(dǎo)電表進(jìn)行簡單的開關(guān)量調(diào)節(jié),對于大滯后的熱水箱水溫的控制適應(yīng)性較差,,因此控制的過渡過程較長,,不能滿足交變濕熱對加濕量要求較多的需要,更重要地是在對箱壁噴淋的時候,,不可避免地有水滴淋在試品上對試品形成不同程度的污染,。同時對箱內(nèi)排水也有一定的要求?! ‰S著濕熱試驗由恒定濕熱向交變濕熱發(fā)展,,要求有較快的加濕反應(yīng)能力,噴淋加濕已不能滿足要求時,,蒸汽加濕和淺水盤加濕方法開始大量被采用并得到發(fā)展,。
高低溫沖擊試驗箱水汽的飽和壓力隨著水溫的升高而升高,當(dāng)水溫高至沸點(diǎn)時,,在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力時,,水汽飽和壓將超過100Kpa,這時一個特別加濕蒸汽鍋爐會噴出蒸汽,,向試驗箱內(nèi)加濕。這一加濕過程會很快完成。因此在交變濕熱箱中被廣泛運(yùn)用,。在很多情況下蒸汽的溫度總是高于試驗工況要求的溫度,,這時高濕的蒸汽和較低濕度的空氣混和后,一部份水汽會凝結(jié)成水并放出汽化熱,,在箱內(nèi)產(chǎn)生額外的熱量,,有時為了平衡這一部分熱量往往要開啟壓縮機(jī)制冷。當(dāng)制冷溫度控制不當(dāng)時可能會使蒸發(fā)器上結(jié)霜影響制冷效果,,同時由于制冷的作用會產(chǎn)生除濕效果,,使箱內(nèi)濕度下降,為維持試驗工況將增大加濕量,,進(jìn)一步增加箱內(nèi)額外熱量,。甚至?xí)霈F(xiàn)不斷地加濕,制冷又同時不斷地除濕的現(xiàn)象,。
采用蒸汽加濕具有加濕快,,能適應(yīng)交變濕熱試驗在升溫段對要求加濕量大的需要。因此該方法被大量地采用,。其主要缺點(diǎn)是向箱內(nèi)引入了過熱蒸汽,,增加了箱內(nèi)的熱量。在設(shè)計時要特別注意過熱蒸汽對系統(tǒng)帶來的影響,。
淺水盤加濕器具有蒸汽加濕和噴淋加濕兩種方法的優(yōu)點(diǎn),,淺水盤是在試驗箱中設(shè)計了表面足夠大的水盤,水盤中放置了加熱器,。水面的水汽壓可通過擴(kuò)散和對流質(zhì)交換向空氣中不斷地補(bǔ)充水汽,,而通過這種形式的加濕水汽不過熱。但是由于水盤的面積不可做到很大,,因此擴(kuò)散和對流質(zhì)交換并不十分劇烈,。通過適當(dāng)?shù)丶訜崴P的水使其高于箱內(nèi)的試驗溫度,這時水盤表面層隨著溫度升高,,水汽壓力升產(chǎn)高,,與箱體中空氣中水汽分壓力之差增加,加劇了水汽擴(kuò)散和對流質(zhì)交換,。在滿足試驗箱加濕要求的情況,,水盤中的水溫并不要求過高,這時水汽的過熱量有明顯下降,。這一點(diǎn)較直接蒸汽加濕方法顯得更優(yōu),,這種方法的不足之處在于做低濕試驗時由于水盤有擴(kuò)散和對流質(zhì)交換的存在,要獲得低濕較難,。采用制冷降低水溫可使?jié)穸扔兴陆?。由于目前的濕熱箱已和低溫箱做成了一體,,為防止水盤中水對做低溫試驗時造成的不利,通常要將水排出箱外,,對設(shè)備的使用增加了一定麻煩,。另外當(dāng)試驗箱長期不用時,水盤中容易滋生微生物影響設(shè)備的清潔,。
除濕的方法目前運(yùn)用得有兩種,,一是冷凍除濕法,另一種是固體吸濕劑除濕法,。前者是將空氣中的水汽冷凝在表冷器上形成水或霜,。由于濕熱箱的試驗過程通常較長,表冷器結(jié)霜會影響除濕效果,,一般應(yīng)盡量避免這種現(xiàn)象發(fā)生,,為使表冷器不至于結(jié)霜,應(yīng)當(dāng)將表冷器的溫度控制在0℃以上,。這時箱內(nèi)濕度用露點(diǎn)描述時,,其露點(diǎn)溫度約為5~7℃。這一露點(diǎn)溫度已能滿足現(xiàn)行的試驗方法的要求,,同時使用十分方便,,因此運(yùn)用zui廣。當(dāng)要求更低的露點(diǎn)時,,通常采用固體吸濕劑進(jìn)一步吸濕劑,。這類吸濕劑的表面水汽壓力在幾百至幾十個PPm數(shù)量級上,可獲得-70℃左右的露點(diǎn)溫度,。這種方法使用很不方便或購買專門的設(shè)備十分昂貴,。只有在一些有特殊要求的試驗時才被采用。如對內(nèi)燃機(jī)在低溫或做運(yùn)行試驗的低溫箱時,,要求對箱內(nèi)補(bǔ)充大量空氣供燃油燃燒時使用,。為防止新空氣中的水汽在低溫箱的蒸發(fā)器大量結(jié)霜影響制冷,需要用固體吸濕原理制成并能連續(xù)運(yùn)行的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī),。目前這種除濕機(jī)的商品價格十分昂貴,。