一,、 設(shè)備選擇依據(jù)

        存在于地球表面及大氣層空間中的自然環(huán)境因素和誘發(fā)環(huán)境因素的種類,，目前還無法統(tǒng)計出一個確切的數(shù)目,，其中對工程產(chǎn)品（設(shè)備）的使用及壽命影響較大的因素不下十幾種。從事工程產(chǎn)品環(huán)境條件研究的工程師們將自然界存在以及人類活動所誘發(fā)的環(huán)境條件整理歸納為一系列的試驗標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,，用以指導(dǎo)工程產(chǎn)品的環(huán)境及可靠性試驗,。如指導(dǎo)產(chǎn)品進行環(huán)境試驗GJB150――中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)《軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法》，指導(dǎo)電工電子產(chǎn)品進行環(huán)境試驗的GB2423――中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗方法指南》等,。因此,，我們選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備時主要的依據(jù)是工程產(chǎn)品的試驗規(guī)范和試驗標(biāo)準(zhǔn)。
        其次,，為了規(guī)范試驗設(shè)備中環(huán)境試驗條件的容差,，保證環(huán)境參數(shù)的控制精度，國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)及各工業(yè)部門還制訂了一系列的環(huán)境試驗設(shè)備及檢測儀器儀表的檢定規(guī)程,。如中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5170《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備基本參數(shù)檢定方法》,，又如國家技術(shù)監(jiān)督局頒布實施的JJG190－89《電動振動試驗臺系統(tǒng)試行檢定規(guī)程》等。這些檢定規(guī)程也是選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備的重要依據(jù)，不符合這些檢定規(guī)程要求的試驗設(shè)備是不允許投入使用的,。

二、 設(shè)備選擇基本原則

        環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下五條基本原則：
        1,、環(huán)境條件的再現(xiàn)性
        在試驗室內(nèi)完整而地再現(xiàn)自然界存在的環(huán)境條件是可望而不可及的事情,。但是，在一定的容差范圍之內(nèi),，人們*可以正確而近似地模擬工程產(chǎn)品在使用,、貯存、運輸?shù)冗^程中所經(jīng)受的外界環(huán)境條件,。這段話用工程的語言概括,，就是“試驗設(shè)備所創(chuàng)造的圍繞被試產(chǎn)品周邊的環(huán)境條件（含平臺環(huán)境）應(yīng)該滿足產(chǎn)品試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境條件及其容差的要求”。如用于產(chǎn)品試驗的溫度箱不僅要滿足國軍標(biāo)GJB150.3－86,、GJB150.4－86中根據(jù)不同的均勻性和溫度控制精度的要求,。只有這樣，才能保證在環(huán)境試驗中環(huán)境條件的再現(xiàn)性,。

        2,、環(huán)境條件的可重復(fù)性
        一臺環(huán)境試驗設(shè)備可能用于同一類型產(chǎn)品的多次試驗，而一臺被試的工程產(chǎn)品也可能在不同的環(huán)境試驗設(shè)備中進行試驗,，為了保證同一臺產(chǎn)品在同一試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗條件下所得試驗結(jié)果的可比較性,，必然要求環(huán)境試驗設(shè)備所提供的環(huán)境條件具有可重復(fù)性。這也就是說,，環(huán)境試驗設(shè)備施用于被試驗產(chǎn)品的應(yīng)力水平（如熱應(yīng)力,、振動應(yīng)力、電應(yīng)力等）對于同一試驗規(guī)范的要求是一致的,。
        環(huán)境試驗設(shè)備所提供環(huán)境條件的可重復(fù)性是由國家計量檢定部門依據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)所制定的檢定規(guī)程檢定合格后提供保證,。為此，必須要求環(huán)境試驗設(shè)備能滿足檢定規(guī)程中的各項技術(shù)指標(biāo)及精度指標(biāo)的要求,，并且在使用時間上不超過檢定周期所規(guī)定的時限,。如使用非常普遍的電動振動臺除滿足激振力、頻率范圍,、負載能力等技術(shù)指標(biāo)外,，還必須滿足檢定規(guī)程中規(guī)定的橫向振動比、臺面加速度均勻性,、諧波失真度等精度指標(biāo)的要求,，而且每次檢定后的使用周期為二年，超過二年必須重新檢定合格后才能投入使用,。
    
        3,、環(huán)境條件參數(shù)的可測控性
        任何一臺環(huán)境試驗設(shè)備所提供的環(huán)境條件必須是可觀測的和可控制的，這不僅是為了使環(huán)境參數(shù)限制在一定的容差范圍之內(nèi)，保證試驗條件的再現(xiàn)性和重復(fù)性的要求,，而且從產(chǎn)品試驗的安全出發(fā)也是必須的,，以便防止環(huán)境條件失控導(dǎo)致被試產(chǎn)品的損壞，帶來不必要的損失,。目前各種試驗規(guī)范中大體要求參數(shù)測試的精度不應(yīng)低于試驗條件允許的誤差的三分之一,。

        4、環(huán)境試驗條件的排它性
        每一次進行環(huán)境或可靠性試驗,，對環(huán)境因素的類別,、量值及容差都有嚴(yán)格的規(guī)定，并排除非試驗所需的環(huán)境因素滲透其中,，以便在試驗中或試驗結(jié)束后判斷和分析產(chǎn)品失效與故障模式時,，提供確切的依據(jù)，故要求環(huán)境試驗設(shè)備除提供所規(guī)定的環(huán)境條件外,，不允許對被試產(chǎn)品附加其它的環(huán)境應(yīng)力干擾,。如電動振動臺檢定規(guī)程中所限定的臺面漏磁，加速度信噪比,、帶內(nèi)帶外加速度總均方根值比,。隨機信號的檢驗、諧波失真度等精度指標(biāo)都是為了保證環(huán)境試驗條件的*性而制定的檢定項目,。
    
        5,、試驗設(shè)備的安全可靠性
        環(huán)境試驗，特別是可靠性試驗,，試驗周期長,，試驗的對象有時是價值很高的產(chǎn)品，試驗過程中,，試驗人員經(jīng)常要在現(xiàn)場周圍操作巡視或測試工作,，因此要求環(huán)境試驗設(shè)備必須具有運行安全、操作方便,、使用可靠,、工作壽命長等特點，以確保試驗本身的正常進行,。試驗設(shè)備的各種保護,、告警措施及安全連鎖裝置應(yīng)該完善可靠，以保證試驗人員,、被試產(chǎn)品和試驗設(shè)備本身的安全可靠性,。

三、 溫濕度箱的選擇

        1,、容積的選擇
        將被試產(chǎn)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(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(fēng)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(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）,。

        總括上述三點規(guī)定，氣候環(huán)境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(biāo)準(zhǔn)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(fēng)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(fēng)速可能增大（50～100）％，平均zui高風(fēng)速為（1～1.7）m/s,。滿足標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)斷面積，則實際試驗時氣流風(fēng)速將增大到超出試驗標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的zui高風(fēng)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(biāo)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(yán)重。實測試驗數(shù)據(jù)表明,，流場中迎風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可達到3～8℃,，嚴(yán)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)軍用、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,?？衫玫墓ぷ魇殷w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(biāo)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(biāo)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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),。
    
        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(shè)定一個目標(biāo)溫度,，試驗箱具有自動恒溫到目標(biāo)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(shè)定一個目標(biāo)溫度,、濕度點，試驗箱具有自動恒溫到目標(biāo)溫度,、濕度點的能力,。高、低溫交變試驗箱具有設(shè)定一條或者多條高低溫變化,、循環(huán)的程序,，試驗箱有能力根據(jù)預(yù)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(nèi),，控制升溫、降溫的速率,，即可以根據(jù)設(shè)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(yù)置溫度,、濕度曲線，并且根據(jù)預(yù)置進行控制的能力,。當(dāng)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(nèi)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(yīng)當(dāng)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(biāo),，從環(huán)境溫度降溫到標(biāo)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(nèi)速度可調(diào)。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www.juwei1718.com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℃,。