如何選擇合適的高低溫濕熱(交變)試驗箱
模擬自然環(huán)境的溫度,、濕度變化對材料造成的影響的試驗箱一般被稱為環(huán)境試驗箱,,包括恒定溫度的試驗箱(比如烘箱、熱老化試驗箱),,恒定溫度和濕度的試驗箱(比如恒溫恒濕箱),,溫度可交替變化的高低溫試驗箱,溫度和濕度均可交替變化的高低溫交變濕熱試驗箱,。
由工作室大小的選擇展開說明:
將被試產(chǎn)品(元器件,、組件、部件或整機)置入環(huán)境試驗箱進行試驗時,,為了保證被試產(chǎn)品周圍氣氛能滿足試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗條件,,試驗箱工作尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下幾點規(guī)定:
① 被試產(chǎn)品的體積(W×D×H)不得超過試驗箱有效工作空間的(20~35)%(推薦選用20%)。對于在試驗中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10%,。
② 被試產(chǎn)品的迎風斷面積與該斷面上試驗箱工作室總面積之比不大于(35~50)%(推薦選用35%),。
③ 被試產(chǎn)品外廓表面距試驗箱壁的距離至少保持100~150mm,(推薦選用150mm),。
上述三點規(guī)定實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),。總括上述三點規(guī)定,,環(huán)境試驗箱的工作室容積至少應(yīng)是被試產(chǎn)品外廓體積的3~5倍,。作出這種規(guī)定的理由有以下幾點:
A. 被試驗件置入箱體后擠占了流暢的通道,通道變窄將導(dǎo)致氣流流速的增加,。加速氣流與被試驗件之間的熱交換,。這與環(huán)境條件的再現(xiàn)不符,因為在有關(guān)標準中對涉及溫度環(huán)境試驗都規(guī)定試驗箱內(nèi)試驗樣件周圍的空氣流速不應(yīng)超過1.7m/s,,以防止試驗樣件和周圍氣氛產(chǎn)生不符合實際的熱傳導(dǎo),。在空載時試驗箱內(nèi)平均風速為0.6~0.8m/s,不超過1m/s,,滿足①,、②兩點要求所規(guī)定的空間及面積比時,流場的風速可能增大(50~100)%,,平均最高風速為(1~1.7)m/s,。滿足標準規(guī)定的要求,。如果在試驗中不加限制地加大試驗件的體積或迎風斷面積,則實際試驗時氣流風速將增大到超出試驗標準所規(guī)定的最高風速,,其試驗結(jié)果的有效性將受到懷疑,。
B. 環(huán)境試驗箱工作室內(nèi)環(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度)的精度指標都是在空載狀態(tài)下檢測的結(jié)果,,一旦置入被試驗件后,,對試驗箱工作室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的均勻性將產(chǎn)生影響,試驗件占有的空間越大,,這種影響也就越嚴重,。實測試驗數(shù)據(jù)表明,流場中迎風面與背風面的溫差可達到3~8℃,,嚴重時可大到10℃以上,。因此,必須盡量滿足①,、②兩項要求,,以保證被試產(chǎn)品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性。
C. 根據(jù)熱傳導(dǎo)的原理,,箱壁附近氣流的溫度通常與流場中心溫度相差2~3℃,,在高低溫的上下*,還可能達到5℃,。箱壁的溫度與箱壁附近流場的溫度又相差2~3℃(視箱壁的結(jié)構(gòu)和材料而定)試驗溫度與外界大氣環(huán)境相差越大,,上述溫差也越大,因此,,距箱壁(100~150mm)距離內(nèi)的空間是不可利用空間,。