氣候環(huán)境箱為用戶提供一個理想的人工氣候實驗環(huán)境,,一般具有光照,、加濕功能的高精度冷熱恒溫設備,,為用戶提供一個理想的人工氣候實驗環(huán)境,。它可用作植物的發(fā)芽,、育苗,、組織,、微生物的培養(yǎng),;昆蟲及小動物的飼養(yǎng),;水體分析的BOD的測定以及其它用途的人工氣候試驗。是生物遺傳工程,、醫(yī)學,、農業(yè)、林業(yè),、環(huán)境科學,、畜牧、水產等生產和科研部門理想的試驗設備,。作為人工氣候環(huán)境箱,,我們在選購時候該注意哪些呢,?下面小編從9個方面為你做個介紹:
1、容積的選擇
將被試產品(元器件,、組件,、部件或整機)置入氣候環(huán)境箱進行試驗時,為了保證被試產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品外廓尺寸之間應遵循以下幾點規(guī)定:
a)被試產品的體積(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)熱的產品推薦選用不大于10%。
b)被試產品外廓表面距試驗箱壁的距離至少保持100~150mm,,(推薦選用150mm),。
c)被試產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%)。
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),??偫ㄉ鲜鋈c規(guī)定,氣候環(huán)境試驗箱的工作腔容積至少應是被試產品外廓體積的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,,因為在有關標準中對涉及溫度環(huán)境試驗都規(guī)定試驗箱內試驗樣件周圍的空氣流速不應超過1.7m/s,以防止試驗樣件和周圍氣氛產生不符合實際的熱傳導,。在空載時試驗箱內平均風速為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,,其試驗結果的有效性將受到懷疑,。所以選擇一個容積適當?shù)臍夂颦h(huán)境環(huán)境箱是很重要。
2 ,、氣候箱工作腔內環(huán)境
參數(shù)〔如濕度,、溫度、鹽霧沉降率,、密封性等〕的精度指標都是在空載狀態(tài)下檢測的結果,,一旦置入被試驗件后,,對試驗箱工作腔內環(huán)境參數(shù)的均勻性將產生影響,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,,以保證被試產品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性。3〕根據(jù)熱傳導的原理,,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℃(視箱壁的結構和材料而定)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足國內絕大多數(shù)軍用、民用產品溫度試驗的需要,,除非確有特殊需要,,如安裝位置靠近發(fā)動機等熱源的產品外,,不可盲目提高溫度上限,。因為上限溫度越高,箱體內外的溫差越大,,箱體內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該注明相應的溫度范圍,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%,在箱體內會出現(xiàn)結露現(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,,需要對箱體內流動的空氣除濕,,使空氣變得干燥。目前國內外絕大多數(shù)的溫濕度箱都采用制冷除濕的原理,,是在箱體的空氣預調室內加一組制冷光管,。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,,光管表面結露的水滴會結冰,,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,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),。
4、控制方式的選擇
溫度,、濕度試驗箱有恒定試驗箱,、交變試驗箱兩種情況。普通的高低溫試驗箱一般指的是恒定高低溫試驗箱,,其控制方式為:設定一個目標溫度,,試驗箱具有自動恒溫到目標溫度點的能力。恒定溫濕度試驗箱的控制控制方式也類似,,設定一個目標溫度,、濕度點,試驗箱具有自動恒溫到目標溫度,、濕度點的能力,。高、低溫交變試驗箱具有設定一條或者多條高低溫變化,、循環(huán)的程序,,試驗箱有能力根據(jù)預置的曲線完成試驗過程,并且可以在zui大升溫,、降溫速率能力的范圍內,,控制升溫、降溫的速率,,即可以根據(jù)設定的曲線的斜率控制升溫,、降溫速率。同樣,,高低溫交變濕熱試驗箱也具有預置溫度,、濕度曲線,并且根據(jù)預置進行控制的能力,。當然,,交變試驗箱都具有恒定試驗箱的功能,但交變試驗箱的制造成本較高,,因為交變試驗箱需配置有曲線自動記錄裝置,、程序控制儀,還須解決試驗箱在工作室內溫度較高的情況下開啟制冷機等問題,,因此,,交變試驗箱的價格比恒定試驗箱的價格一般要高20%以上。因此,,我們應當實事求是的以試驗方法的需要為出發(fā)點,,選用恒定試驗箱或者是交變試驗箱。
5,、變溫速率的選擇
普通的高低溫試驗箱沒有降溫速度的指標,,從環(huán)境溫度降溫到標稱的zui低溫度的時間一般為90~120min。高低溫交變試驗箱,、高低溫交變濕熱試驗箱都有變溫速度的要求,,其變溫速率一般要求1℃/min,在此速率的范圍內速度可調,。而快速溫度變化試驗箱的變溫速率較快,,升溫、降溫速率可以達到3℃/min~15℃/min,,在某些溫度段升溫,、降溫速率甚至可以達到30℃/min以上。各種規(guī)格,、速度的快速溫度變化試驗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)試驗不同的試驗要求,,快速溫度變化試驗箱變溫范圍有的是-55~+80℃,而有的是-40~+80℃,。關于快速溫度變化試驗箱的變溫速率有兩種提法,,一種是全程平均升降溫速度,一種是線形升降溫速度(實際上是每5min平均速度),。全程平均速度是指在試驗箱的變溫范圍內,,zui高溫度與zui低溫度之差值與時間之比,。目前國外各環(huán)境試驗設備生產廠家提供的變溫速率的技術參數(shù)都是指的全程平均速率。線形升降溫速度指在任意的每5min時間段內,,能夠保證的變溫速率,。而實際上對于快速溫度變化試驗箱來說,保證線形升降溫速度的難度zui大,、zui關鍵的一段是,,在降溫段zui后的一個5min的時間段內,試驗箱可以達到的降溫速率,。從某種角度講,,線形升降溫速度(每5min平均速度)更科學。因此試驗設備具有全程平均升降溫速度和線形升降溫速度(每5min平均速度)這兩個參數(shù),。一般來說,,線形升降溫速度(每5min平均速度)是全程平均升降溫速度的1/2。
6,、溫度場均勻度
為了更正確地模擬產品在自然界所遭受的實際環(huán)境狀況,,在環(huán)境試驗中必須保證被試產品的周邊處在同一溫度環(huán)境條件下,為此,,必須對試驗箱內的溫度梯度和溫度的波動度加以限制,。在國軍標GJB150.1-86軍用設備環(huán)境試驗方法總則中明確規(guī)定“試驗樣品附近測量系統(tǒng)的溫度應在試驗溫度的±2℃以內,其溫度工不超過1℃/m或總的zui大值為2.2℃(試驗樣品不工作)”,。
7,、溫度波動度
溫度波動是一個比較容易實現(xiàn)的參數(shù),一般環(huán)境試驗設備廠家生產的多數(shù)的試驗箱實際的溫度波動都可以控制在±0.3℃的范圍以內,。
8,、濕度的精度控制
環(huán)境試驗箱中測量濕度多數(shù)是采用干濕球法,環(huán)境試驗設備的制造標準GB10586要求,,相對濕度偏差應在±23%RH,。為滿足濕度控制精度的要求,濕度試驗箱的溫度控制精度較高,,溫度波動一般小于±0.2℃,。否則很難達到濕度控制精度的要求。
9,、冷卻方式選擇
試驗箱如果帶有制冷系統(tǒng),,制冷系統(tǒng)需要進行冷卻。試驗箱有風冷,、水冷兩種形式,。選購時候,可以查看其冷卻方式適合適合,。
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