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高低溫試驗(yàn)箱的選擇
高低溫箱屬于昂貴產(chǎn)品，采購(gòu)高低溫箱設(shè)備是企業(yè)的一大筆投入,，如何選購(gòu)適合要求的高低溫箱呢？高科儀器帶您做出選擇
1,、容積的選擇
將被試產(chǎn)品(元器件,、組件、部件或整機(jī))置入高低溫箱進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),，為了保證被試產(chǎn)品周?chē)鷼夥漳軡M(mǎn)足試驗(yàn)規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)條件,，氣候箱工作尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)規(guī)定：
a) 被試產(chǎn)品的體積(W×D×H)不得超過(guò)試驗(yàn)箱有效工作空間的(20～35)%。對(duì)于在試驗(yàn)中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10%,。
b) 被試產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面積與該斷面上試驗(yàn)箱工作室總面積之比不大于(35～50)%,。
c) 被試產(chǎn)品外廓表面距試驗(yàn)箱壁的距離至少保持100～150mm。
上述三點(diǎn)規(guī)定實(shí)際上是相互依存和統(tǒng)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(dāng)于體積之比為1：(0.207～0.354)。距箱壁100～150mm相當(dāng)于體積之比為1：(0.343～0.512)
2,、溫度范圍的選擇
目前,，國(guó)外溫度試驗(yàn)箱的范圍大體上為-73～+177℃，或-70～+180℃。國(guó)內(nèi)多數(shù)廠(chǎng)家一般為-80～+130℃,，-60～+130℃,，-40～+ 130℃，也有高溫到150℃,。這些溫度范圍通?？梢詽M(mǎn)足國(guó)內(nèi)絕大多數(shù) 、民用產(chǎn)品溫度試驗(yàn)的需要,，除非確有特殊需要,，如安裝位置靠近發(fā)動(dòng)機(jī)等熱源的產(chǎn)品外，不可盲目提高溫度上限,。因?yàn)樯舷逌囟仍礁?，箱體內(nèi)外的溫差越大，箱體內(nèi)部流場(chǎng)的均勻性也越差,?？衫玫墓ぷ魇殷w積也就越小。另一方面,，上限溫度值越高,，對(duì)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,，使箱體的制作成本增加,。
3、控制方式的選擇
溫度,、濕度試驗(yàn)箱有恒定試驗(yàn)箱,、交變?cè)囼?yàn)箱兩種情況。
普通的高低溫試驗(yàn)箱一般指的是恒定高低溫試驗(yàn)箱,，其控制方式為：設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度,，試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度點(diǎn)的能力。恒定溫濕度試驗(yàn)箱的控制控制方式也類(lèi)似,，設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度,、濕度點(diǎn)，試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度,、濕度點(diǎn)的能力,。高、低溫交變?cè)囼?yàn)箱具有設(shè)定一條或者多條高低溫變化,、循環(huán)的程序,，試驗(yàn)箱有能力根據(jù)預(yù)置的曲線(xiàn)完成試驗(yàn)過(guò)程，并且可以在zui大升溫,、降溫速率能力的范圍內(nèi),，控制升溫,、降溫的速率，即可以根據(jù)設(shè)定的曲線(xiàn)的斜率控制升溫,、降溫速率,。同樣，高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱也具有預(yù)置溫度,、濕度曲線(xiàn),，并且根據(jù)預(yù)置進(jìn)行控制的能力。當(dāng)然,，交變?cè)囼?yàn)箱都具有恒定試驗(yàn)箱的功能,，但交變?cè)囼?yàn)箱的制造成本較高，因?yàn)榻蛔冊(cè)囼?yàn)箱需配置有曲線(xiàn)自動(dòng)記錄裝置,、程序控制儀,，還須解決試驗(yàn)箱在工作室內(nèi)溫度較高的情況下開(kāi)啟制冷機(jī)等問(wèn)題，因此,，交變?cè)囼?yàn)箱的價(jià)格比恒定試驗(yàn)箱的價(jià)格一般要高20%以上,。因此，我們應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是的以試驗(yàn)方法的需要為出發(fā)點(diǎn),，選用恒定試驗(yàn)箱或者是交變?cè)囼?yàn)箱。
4,、濕度范圍的選擇
國(guó)內(nèi)外環(huán)境試驗(yàn)箱給出的濕度指標(biāo)大都是20～98%RH或30～98%RH,，如果濕熱試驗(yàn)箱沒(méi)有除濕系統(tǒng)，則濕度范圍為60～98%,，這一類(lèi)試驗(yàn)箱只能做高濕試驗(yàn),，但它的價(jià)格低得多。值得注意的是在濕度指標(biāo)后面應(yīng)該注明相應(yīng)的溫度范圍,，或給出zui低露點(diǎn)溫度,。因?yàn)橄鄬?duì)濕度是與溫度直接相關(guān)的，對(duì)于同樣的含濕量,，溫度越高,，相對(duì)濕度就越小，如含濕量為5g/Kg(指1公斤干空氣中含有5克的水蒸汽),，當(dāng)溫度為29℃時(shí),，相對(duì)濕度為20%RH，溫度為 6℃時(shí),，相對(duì)濕度為90%RH,，當(dāng)溫度降至4℃以下，相對(duì)濕度超過(guò)100%,，在箱體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,。
實(shí)現(xiàn)高溫,、高濕只需要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(duì)難于控制,，因?yàn)榇藭r(shí)的含濕量很低，有時(shí)比大氣中的含濕量低很多,，需要對(duì)箱體內(nèi)流動(dòng)的空氣除濕,，使空氣變得干燥。目前國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)的溫濕度箱都采用制冷除濕的原理,，是在箱體的空氣預(yù)調(diào)室內(nèi)加一組制冷光管,。當(dāng)濕空氣經(jīng)過(guò)冷管時(shí)，其相對(duì)濕度會(huì)達(dá)到100%RH,，因空氣飽和在光管上結(jié)露,，使空氣變得更干燥。這種除濕方式理論上可達(dá)到零度以下的露點(diǎn)溫度,，但是當(dāng)冷點(diǎn)表面溫度到達(dá)0℃時(shí),，光管表面結(jié)露的水滴會(huì)結(jié)冰，從而影響光管表面的熱交換,，使除濕能力下降,。又因?yàn)橄潴w不可能密封，大氣中的濕空氣會(huì)滲入到箱體內(nèi),，使露點(diǎn)溫度回升,。另一方面，在光管間流動(dòng)的濕空氣只是在和光管(冷點(diǎn))接觸的瞬間達(dá)到飽和狀態(tài)而析出水蒸汽,，因此這種除濕方法很難使箱體內(nèi)的露點(diǎn)溫度在到0℃以下,。實(shí)際所達(dá)到的zui低露點(diǎn)溫度為5～7℃。露點(diǎn)溫度5℃相當(dāng)于含濕量為0.0055g/Kg,，對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度20%RH的溫度為30℃,。如果要求溫度 20℃進(jìn)相對(duì)濕度達(dá)到20%RH，此時(shí)的露點(diǎn)溫度為-3℃,，采用致冷方式除濕是很困難的,，必須選用空氣干燥系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)。
5,、變溫速率的選擇
普通的高低溫試驗(yàn)箱沒(méi)有降溫速度的指標(biāo),，從環(huán)境溫度降溫到標(biāo)稱(chēng)的zui低溫度的時(shí)間一般為90～120min。高低溫交變?cè)囼?yàn)箱,、高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱都有變溫速度的要求,，其變溫速率一般要求1℃/min，在此速率的范圍內(nèi)速度可調(diào),。而快速溫度變化試驗(yàn)箱的變溫速率較快,，升溫,、降溫速率可以達(dá)到 3℃/min～15℃/min，在某些溫度段升溫,、降溫速率甚至可以達(dá)到30℃/min以上,。 各種規(guī)格、速度的快速溫度變化試驗(yàn)箱的溫度范圍一般都是相同的,，即-60～+130℃,，但考核降溫速度的變溫范圍卻不盡相同，根據(jù)試驗(yàn)不同的試驗(yàn)要求,，快速溫度變化試驗(yàn)箱變溫范圍有的是-55～+80℃,，而有的是-40～+80℃。
關(guān)于快速溫度變化試驗(yàn)箱的變溫速率有兩種提法,，一種是全程平均升降溫速度,，一種是線(xiàn)形升降溫速度(實(shí)際上是每5 min平均速度)。全程平均速度是指在試驗(yàn)箱的變溫范圍內(nèi),，zui高溫度與zui低溫度之差值與時(shí)間之比,。目前國(guó)外各環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的變溫速率的技術(shù)參數(shù)都是指的全程平均速率。線(xiàn)形升降溫速度指在任意的每5 min時(shí)間段內(nèi),，能夠保證的變溫速率,。而實(shí)際上對(duì)于快速溫度變化試驗(yàn)箱來(lái)說(shuō)，保證線(xiàn)形升降溫速度的難度zui大,、zui關(guān)鍵的一段是,，在降溫段zui后的一個(gè)5 min的時(shí)間段內(nèi)，試驗(yàn)箱可以達(dá)到的降溫速率,。從某種角科學(xué)。因此試驗(yàn)設(shè)備具有全程平均升降溫速度和線(xiàn)形升降溫速度(每5 min平均速度)這兩個(gè)參數(shù),。一般來(lái)說(shuō),，線(xiàn)形升降溫速度(每5 min平均速度)是全程平均升降溫速度的1/2。
6,、溫度波動(dòng)度
溫度波動(dòng)是一個(gè)比較容易實(shí)現(xiàn)的參數(shù),，所有環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備廠(chǎng)家生產(chǎn)的多數(shù)的試驗(yàn)箱實(shí)際的溫度波動(dòng)都可以控制在±0.3℃的范圍以?xún)?nèi)。
7,、風(fēng)速
有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,，進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)時(shí)溫濕箱內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)小于1.7m/s，對(duì)于試驗(yàn)本身來(lái)說(shuō),，風(fēng)速越小越好,，風(fēng)速過(guò)大會(huì)加速試驗(yàn)件表面與箱體內(nèi)流動(dòng)氣流的熱交換，于試驗(yàn)的真實(shí)性不利,。但為了保證試驗(yàn)箱工作室內(nèi)的均勻性,，試驗(yàn)箱內(nèi)具有循環(huán)風(fēng)是必需的,。但是快速溫度變化試驗(yàn)箱以及溫度、濕度,、振動(dòng)等多因素綜合環(huán)境試驗(yàn)箱,，為追求變溫速率，必須加快箱體內(nèi)循環(huán)氣流的流速,，風(fēng)速通常在2～3m/s,。因此，對(duì)于不同的使用目的,，風(fēng)速的限制是不一樣的,。
8、濕度的精度控制
環(huán)境試驗(yàn)箱中測(cè)量濕度多數(shù)是采用干濕球法,，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的制造標(biāo)準(zhǔn)GB10586要求,，相對(duì)濕度偏差應(yīng)在±23%RH。為滿(mǎn)足濕度控制精度的要求,，濕度試驗(yàn)箱的溫度控制精度較高,，溫度波動(dòng)一般小于±0.2℃。否則很難達(dá)到濕度控制精度的要求,。
9,、溫度場(chǎng)均勻度
為了更正確地模擬產(chǎn)品在自然界所遭受的實(shí)際環(huán)境狀況，在環(huán)境試驗(yàn)中必須保證被試產(chǎn)品的周邊處在同一溫度環(huán)境條件下,，為此,，必須對(duì)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度梯度和溫度的波動(dòng)度加以限制。在國(guó)軍標(biāo)GJB150.1-86 設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法總則中明確規(guī)定“試驗(yàn)樣品附近測(cè)量系統(tǒng)的溫度應(yīng)在試驗(yàn)溫度的±2℃以?xún)?nèi),，其溫度工不超過(guò)1℃/m或總的zui大值為2.2℃(試驗(yàn)樣品不工作)",。
10、冷卻方式選擇
試驗(yàn)箱如果帶有制冷系統(tǒng),，制冷系統(tǒng)需要進(jìn)行冷卻,。試驗(yàn)箱有風(fēng)冷、水冷兩種形式