高低溫濕熱試驗箱

1、容積的選擇

將被試產(chǎn)品(元器件,、組件,、部件或整機)置入高低溫試驗箱進行試驗時，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,，氣候箱工作尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下幾點規(guī)定：

a) 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％。

b) 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％),。

c) 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,，高低溫試驗箱的工作腔容積至少應(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：

1〕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a)、b)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zui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zui高風速，其試驗結(jié)果的有效性將受到懷疑,。

2〕氣候箱工作腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)〔如溫度,、濕度、鹽霧沉降率等〕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,，對試驗箱工作腔內(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a〕、b〕兩項要求,，以保證被試產(chǎn)品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性,。

3〕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,。

2,、溫度范圍的選擇

目前，國外溫度試驗箱的范圍大體上為－73～＋177℃,，或－70～＋180℃,。國內(nèi)多數(shù)廠家一般為－80～＋130℃，－60～＋130℃,，－40～＋ 130℃,，也有高溫到150℃。這些溫度范圍通?？梢詽M足國內(nèi)絕大多數(shù)民用產(chǎn)品溫度試驗的需要,，除非確有特殊需要，如安裝位置靠近發(fā)動機等熱源的產(chǎn)品外,，不可盲目提高溫度上限,。因為上限溫度越高，箱體內(nèi)外的溫差越大,，箱體內(nèi)部流場的均勻性也越差,。可利用的工作室體積也就越小,。另一方面,，上限溫度值越高，對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、濕度范圍的選擇

國內(nèi)外環(huán)境試驗箱給出的濕度指標大都是20～98％RH或30～98％RH,，如果濕熱試驗箱沒有除濕系統(tǒng),，則濕度范圍為60～98％,，這一類試驗箱只能做高濕試驗,，但它的價格低得多。值得注意的是在濕度指標后面應(yīng)該注明相應(yīng)的溫度范圍,，或給出zui低露點溫度,。因為相對濕度是與溫度直接相關(guān)的，對于同樣的含濕量,，溫度越高,，相對濕度就越小，如含濕量為5g/Kg(指1公斤干空氣中含有5克的水蒸汽),，當溫度為29℃時,，相對濕度為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(nèi)會出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,。

實現(xiàn)高溫、高濕只需要往箱體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠,，進行加濕,。低溫低濕則相對難于控制，因為此時的含濕量很低,，有時比大氣中的含濕量低很多,，需要對箱體內(nèi)流動的空氣除濕，使空氣變得干燥,。目前國內(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。當濕空氣經(jīng)過冷管時,，其相對濕度會達到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到零度以下的露點溫度,，但是當冷點表面溫度到達0℃時，光管表面結(jié)露的水滴會結(jié)冰,，從而影響光管表面的熱交換,，使除濕能力下降,。又因為箱體不可能密封，大氣中的濕空氣會滲入到箱體內(nèi),，使露點溫度回升,。另一方面，在光管間流動的濕空氣只是在和光管(冷點)接觸的瞬間達到飽和狀態(tài)而析出水蒸汽,，因此這種除濕方法很難使箱體內(nèi)的露點溫度在到0℃以下,。實際所達到的zui低露點溫度為5～7℃。露點溫度5℃相當于含濕量為0.0055g/Kg,，對應(yīng)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，此時的露點溫度為－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)才能實現(xiàn)。