高低温湿热试验箱的选型和使用注意事项

高低温湿热试验箱的选型和使用注意事项

　　高低温恒温恒湿试验箱的选型，触及到多方面的参数，以及需求抵达的实验请求，需求很全面的理解它。下面上海博翎工程师就湿热实验箱作细致的阐明，以利于用户恰当的选择：

　　一、首先是湿度范围的选择

　　国内外环境实验箱给出的湿度指标大都是20～98％RH或30～98％RH，假如温湿度实验箱没有除湿系统，则湿度范围为60～98％，这一类实验箱只能做上下温实验箱，但它的价钱低得多。值得留意的是在湿度指标后面应该注明相应的温度范围，或给出zui低露点温度。由于相对湿度是与温度直接相关的，关于同样的含湿量，温度越高，相对湿度就越小，如含湿量为5g/Kg（指1公斤干空气中含有5克的水蒸汽），当温度为29℃时，相对湿度为20％RH，温度为6℃时，相对湿度为90％RH，当温度降至4℃以下，相对湿度超越100％，在箱体内会呈现结露现象。

　　完成高温、高湿只需求往箱体空气中喷水蒸汽或雾化的水珠，停止加湿。低温低湿则相对难于控制，由于此时的含湿量很低，有时比大气中的含湿量低很多，需求对箱体内活动的空气除湿，使空气变得枯燥。目前国内外绝大多数的温湿度实验箱都采用制冷除湿的原理，是在箱体的空气预调室内加一组制冷光管。当湿空气经过冷管时，其相对湿度会到达100％RH，因空气饱和在光管上结露，使空气变得更枯燥。这种除湿方式理论上可到达零度以下的露点温度，但是当冷点外表温度抵达0℃时，光管外表结露的水滴会结冰，从而影响光管外表的热交流，使除湿才能降落。又由于箱体不可能密封，大气中的湿空气会渗入到箱体内，使露点温度上升。

　　另一方面，在光管间活动的湿空气只是在和光管（冷点）接触的霎时到达饱和状态而析出水蒸汽，因而这种除湿办法很难使箱体内的露点温度在到0℃以下。实践所到达的zui低露点温度为5～7℃。露点温度5℃相当于含湿量为0.0055g/Kg，对应相对湿度20％RH的温度为30℃。假如请求温度20℃时相对湿度到达20％RH，此时的露点温度为－3℃，采用致冷方式除湿是很艰难的，所以在做低温低湿环境测试时选用空气枯燥系统。

　　二、实验箱工作室内的环境

　　参数〔如温度、湿度等〕的精度指标都是在空载状态下检测的结果，一旦置入被实验件后，对实验箱工作腔内环境参数的平均性将产生影响，实验件占有的空间越大，这种影响也就越严重。实测实验数据标明，流场中顶风面与背风面的温差可到达3～8℃，严重时可大到10℃以上。因而，必需尽量满足a〕、b〕两项请求，以保证被试产品四周环境参数的平均性。依据热传导的原理，箱壁左近气流的温度通常与流场中心温度相差2～3℃，在上下温的上下xian时，还可能到达5℃。箱壁的温度与箱壁左近流场的温度又相差2～3℃（视箱壁的构造和资料而定）实验温度与外界大气环境相差越大，上述温差也越大，因而，距箱壁（100～150mm）间隔内的空间是不可应用空间。温度范围的选择目前，国外温度实验箱的范围大致上为－73～＋177℃，或－70～＋180℃。国内多数厂家普通为－80～＋130℃，－60～＋130℃，－40～＋130℃，也有高温到150℃。这些温度范围通常能够满足国内绝大多数民用产品温度实验的需求，除非确有特殊需求，如装置位置靠近发起机等热源的产品外，不可自觉进步温度上限。

　　由于上限温度越高，箱体内外的温差越大，箱体内部流场的平均性也越差。可应用的工作室体积也就越小。另一方面，上限温度值越高，对箱壁夹层中保温资料（如玻璃棉等）的耐热性请求越高。箱体密封性的请求也越高，使箱体的制造本钱增加。

　　三、实验箱容积的选择

　　将被试产品（元器件、组件、部件或整机）置入气候环境箱停止实验时，为了保证被试产品四周氛围能满足实验标准所规则的环境实验条件，气候箱工作尺寸与被试产品外廓尺寸之间应遵照以下几点规则：

　　1.被试产品的体积（W×D×H）不得超越实验箱有效工作空间的（20～35）％（引荐选用20％）。关于在实验中发热的产品引荐选用不大于10％。

　　2.被试产品的顶风断面积与该断面上实验箱工作室总面积之比不大于（35～50）％（引荐选用35％）。

　　3.被试产品外廓外表距实验箱壁的间隔至少坚持100～150mm，（引荐选用150mm）。

　　上述三点规则实践上是互相依存和统一的。以1立方米正方体箱子为例，面积比为1：（0.35～0.5）相当于体积之比为1：（0.207～0.354）。距箱壁100～150mm相当于体积之比为1：（0.343～0.512）。总括上述三点规则，气候环境实验箱的工作腔容积至少应是被试产品外廓体积的3～5倍。

　　作出这种规则的理由是由于被实验件置入箱体后挤占了流利的通道，通道变窄将招致气流流速的增加。加速气流与被实验件之间的热交流。这与环境条件的再现不符，由于在有关规范中对触及温度环境实验都规则实验箱内实验样件四周的空气流速不应超越1.7m/s，以避免实验样件和四周氛围产生不契合实践的热传导。在空载时实验箱内均匀风速为0.6～0.8m/s，不超越1m/s，满足a）、b）两点请求所规则的空间及面积比时，流场的风速可能增大（50～100）％，均匀zui高风速为（1～1.7）m/s。满足规范规则的请求。假如在实验中不加限制地加大实验件的体积或顶风断面积，则实践实验时气流风速将增大到超出实验规范所规则的zui高风速，其实验结果的有效性将遭到疑心。

　　四、控制方式的选择：（恒定温湿度和温湿度交变-即单点式和可程式）

　　温湿度实验箱有上下温实验箱、高低温恒温恒湿试验箱两种状况。普通的上下温实验箱普通指的是上下温实验箱，其控制方式为：设定一个目的温度，实验箱具有自动恒温到目的温度点的才能。高低温恒温恒湿试验箱的控制控制方式也相似，设定一个目的温度、湿度点，实验箱具有自动恒温到目的温度、湿度点的才能。上下温交变实验箱具有设定一条或者多条上下温变化、循环的程序，实验箱有才能依据预置的曲线完成实验过程，并且能够在zui大升温、降温速率才能的范围内，控制升温、降温的速率，即能够依据设定的曲线的斜率控制升温、降温速率。同样，高低温恒温恒湿试验箱也具有预置温度、湿度曲线，并且依据预置停止控制的才能。

　　五、变温速率的选择

　　普通的上下温实验箱没有降温速度的指标，从环境温度降温到标称的zui低温度的时间普通为90～120min。上下温冲击实验箱、高低温恒温恒湿试验箱都有变温速度的请求，其变温速率普通请求1℃/min，在此速率的范围内速度可调。而快速温度变化实验箱的变温速率较快，升温、降温速率能够到达3℃/min～15℃/min，在某些温度段升温、降温速率以至能够到达30℃/min以上。各种规格、速度的高低温恒温恒湿试验箱的温度范围普通都是相同的，即－60～＋130℃，但考核降温速度的变温范围却不尽相同，依据实验不同的实验请求，高低温恒温恒湿试验箱变温范围有的是－55～＋80℃，而有的是－40～＋80℃。关于快速温度变化实验箱的变温速率有两种提法。

　　目前国外各环境实验设备消费厂家提供的变温速率的技术参数都是指的全程均匀速率。线形升降温速度指在恣意的每5min时间段内，可以保证的变温速率。而实践上关于快速温度变化实验箱来说，保证线形升降温速度的难度zui大、zui关键的一段是，在降温段zui后的一个5min的时间段内，实验箱能够到达的降温速率。从某种角度讲，线形升降温速度（每5min均匀速度）更科学。因而实验设备具有全程均匀升降温速度和线形升降温速度（每5min均匀速度）这两个参数。普通来说，线形升降温速度（每5min均匀速度）是全程均匀升降温速度的1/2。

　　六、温度动摇度

　　温度动摇是一个比拟容易完成的参数，一切环境实验设备厂家消费的多数的实验箱实践的温度动摇都能够控制在±0.3℃的范围以内。

　　七、风速

　　有关规范规则，停止环境实验时温湿箱内的风速应小于1.7m/s，关于实验自身来说，风速越小越好，风速过大会加速实验件外表与箱体内活动气流的热交流，于实验的真实性不利。但为了保证实验箱工作室内的平均性，实验箱内具有循环风是必需的。但是快速温度变化实验箱以及温度、湿度、振动等多要素综合环境实验箱，为追求变温速率，必需加快箱体内循环气流的流速，风速通常在2～3m/s。因而，关于不同的运用目的，风速的限制是不一样的。

　　八、温度场平均度

　　为了更正确地模仿产品在自然界所遭受的实践环境情况，在环境实验中必需保证被试产品的周边处在同一温度环境条件下，为此，必需对实验箱内的温度梯度和温度的动摇度加以限制。

　　九、冷却方式选择

　　实验箱假如带有制冷系统，制冷系统需求停止冷却。实验箱有风冷、水冷两种方式。

　　十、湿度的精度控制

　　环境实验箱中丈量湿度多数是采用干湿球法，环境实验设备的制造规范GB请求，相对湿度偏向应在±２％RH。为满足湿度控制精度的请求，温湿度实验箱的温度控制精度较高，温度动摇普通小于±0.2℃。否则很难到达湿度控制精度的请求。