高低溫濕熱試驗(yàn)箱的選型和使用注意事項(xiàng)
作者：CEO
時(shí)間：2023-08-22
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信息摘要：高低溫恒溫恒濕試驗(yàn)箱的選型，觸及到多方面的參數(shù)
，以及需求抵達(dá)的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)求，需求很全面的理解它
。下面上海博翎工程師就濕熱實(shí)驗(yàn)箱作細(xì)致的闡明
，以利于用戶恰當(dāng)?shù)倪x擇：一
、首先是濕度范圍的選擇國(guó)內(nèi)外環(huán)境實(shí)驗(yàn)箱給出的濕度指標(biāo)大都
高低溫濕熱試驗(yàn)箱的選型和使用注意事項(xiàng)
高低溫恒溫恒濕試驗(yàn)箱的選型
，觸及到多方面的參數(shù)，以及需求抵達(dá)的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)求
，需求很全面的理解它
。下面上海博翎工程師就濕熱實(shí)驗(yàn)箱作細(xì)致的闡明，以利于用戶恰當(dāng)?shù)倪x擇：
一
、首先是
濕度范圍的選擇
國(guó)內(nèi)外環(huán)境實(shí)驗(yàn)箱給出的濕度指標(biāo)大都是20～98％RH或30～98％RH，假如溫濕度實(shí)驗(yàn)箱沒有除濕系統(tǒng)
，則濕度范圍為60～98％，這一類實(shí)驗(yàn)箱只能做上下溫實(shí)驗(yàn)箱
，但它的價(jià)錢低得多。值得留意的是在濕度指標(biāo)后面應(yīng)該注明相應(yīng)的溫度范圍
，或給出zui低露點(diǎn)溫度
。由于
相對(duì)濕度是與溫度直接相關(guān)的
，關(guān)于同樣的含濕量，溫度越高
，相對(duì)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(shí)，相對(duì)濕度為20％RH
，溫度為6℃時(shí)，相對(duì)濕度為90％RH
，當(dāng)溫度降至4℃以下，相對(duì)濕度超越100％
，在箱體內(nèi)會(huì)呈現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象
。
完成高溫、高濕只需求往箱體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠
，停止
加濕。低溫低濕則相對(duì)難于控制
，由于此時(shí)的含濕量很低，有時(shí)比大氣中的含濕量低很多
，需求對(duì)箱體內(nèi)活動(dòng)的
空氣除濕，使空氣變得枯燥
。目前國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)的溫濕度實(shí)驗(yàn)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(shí)
，其相對(duì)濕度會(huì)到達(dá)100％RH
，因空氣飽和在光管上結(jié)露
，使空氣變得更枯燥
。這種除濕方式理論上可到達(dá)零度以下的露點(diǎn)溫度，但是當(dāng)冷點(diǎn)外表溫度抵達(dá)0℃時(shí)
，光管外表結(jié)露的水滴會(huì)結(jié)冰，從而影響光管外表的熱交流
，使除濕才能降落
。又由于箱體不可能密封
，大氣中的濕空氣會(huì)滲入到箱體內(nèi)
，使露點(diǎn)溫度上升
。
另一方面
，在光管間活動(dòng)的濕空氣只是在和光管（冷點(diǎn)）接觸的霎時(shí)到達(dá)飽和狀態(tài)而析出水蒸汽
，因而這種除濕辦法很難使箱體內(nèi)的露點(diǎn)溫度在到0℃以下
。實(shí)踐所到達(dá)的zui低露點(diǎn)溫度為5～7℃。露點(diǎn)溫度5℃相當(dāng)于含濕量為0.0055g/Kg，對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度20％RH的溫度為30℃
。假如請(qǐng)求溫度20℃時(shí)相對(duì)濕度到達(dá)20％RH
，此時(shí)的露點(diǎn)溫度為－3℃，采用致冷方式除濕是很艱難的
，所以在做低溫低濕環(huán)境測(cè)試時(shí)選用空氣枯燥系統(tǒng)
。
二
、實(shí)驗(yàn)箱工作室內(nèi)的環(huán)境
參數(shù)〔如溫度
、濕度等〕的精度指標(biāo)都是在空載狀態(tài)下檢測(cè)的結(jié)果，一旦置入被實(shí)驗(yàn)件后
，對(duì)實(shí)驗(yàn)箱工作腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)的平均性將產(chǎn)生影響
，實(shí)驗(yàn)件占有的空間越大
，這種影響也就越嚴(yán)重
。實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)明
，流場(chǎng)中頂風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可到達(dá)3～8℃
，嚴(yán)重時(shí)可大到10℃以上。因而
，必需盡量滿足a〕
、b〕兩項(xiàng)請(qǐng)求
，以保證被試產(chǎn)品四周環(huán)境參數(shù)的平均性。依據(jù)熱傳導(dǎo)的原理，箱壁左近氣流的溫度通常與流場(chǎng)中心溫度相差2～3℃
，在上下溫的上下xian時(shí)，還可能到達(dá)5℃
。箱壁的溫度與箱壁左近流場(chǎng)的溫度又相差2～3℃（視箱壁的構(gòu)造和資料而定）實(shí)驗(yàn)溫度與外界大氣環(huán)境相差越大，上述溫差也越大
，因而，距箱壁（100～150mm）間隔內(nèi)的空間是不可應(yīng)用空間。溫度范圍的選擇目前
，國(guó)外溫度實(shí)驗(yàn)箱的范圍大致上為－73～＋177℃
，或－70～＋180℃
。國(guó)內(nèi)多數(shù)廠家普通為－80～＋130℃
，－60～＋130℃
，－40～＋130℃
，也有高溫到150℃。這些溫度范圍通常能夠滿足國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)民用產(chǎn)品溫度實(shí)驗(yàn)的需求
，除非確有特殊需求
，如裝置位置靠近發(fā)起機(jī)等熱源的產(chǎn)品外，不可自覺進(jìn)步溫度上限。
由于上限溫度越高
，箱體內(nèi)外的溫差越大，箱體內(nèi)部流場(chǎng)的平均性也越差
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？蓱?yīng)用的工作室體積也就越小。另一方面
，上限溫度值越高，對(duì)箱壁夾層中保溫資料（如玻璃棉等）的耐熱性請(qǐng)求越高
。箱體密封性的請(qǐng)求也越高
，使箱體的制造本錢增加
。
三
、實(shí)驗(yàn)箱容積的選擇
將被試產(chǎn)品（元器件
、組件
、部件或整機(jī)）置入氣候環(huán)境箱停止實(shí)驗(yàn)時(shí)
，為了保證被試產(chǎn)品四周氛圍能滿足實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)則的環(huán)境實(shí)驗(yàn)條件
，氣候箱工作尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵照以下幾點(diǎn)規(guī)則：
1.被試產(chǎn)品的體積（W×D×H）不得超越實(shí)驗(yàn)箱有效工作空間的（20～35）％（引薦選用20％）
。關(guān)于在實(shí)驗(yàn)中發(fā)熱的產(chǎn)品引薦選用不大于10％
。
2.被試產(chǎn)品的頂風(fēng)斷面積與該斷面上實(shí)驗(yàn)箱工作室總面積之比不大于（35～50）％（引薦選用35％）
。
3.被試產(chǎn)品外廓外表距實(shí)驗(yàn)箱壁的間隔至少堅(jiān)持100～150mm
，（引薦選用150mm）。
上述三點(diǎn)規(guī)則實(shí)踐上是互相依存和統(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）?div id="m50uktp" class="box-center"> ？偫ㄉ鲜鋈c(diǎn)規(guī)則
，氣候環(huán)境實(shí)驗(yàn)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)則的理由是由于被實(shí)驗(yàn)件置入箱體后擠占了流利的通道
，通道變窄將招致氣流流速的增加
。加速氣流與被實(shí)驗(yàn)件之間的熱交流。這與環(huán)境條件的再現(xiàn)不符
，由于在有關(guān)規(guī)范中對(duì)觸及溫度環(huán)境實(shí)驗(yàn)都規(guī)則實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)實(shí)驗(yàn)樣件四周的空氣流速不應(yīng)超越1.7m/s，以避免實(shí)驗(yàn)樣件和四周氛圍產(chǎn)生不契合實(shí)踐的熱傳導(dǎo)
。在空載時(shí)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)均勻風(fēng)速為0.6～0.8m/s
，不超越1m/s
，滿足a）
、b）兩點(diǎn)請(qǐng)求所規(guī)則的空間及面積比時(shí)
，流場(chǎng)的風(fēng)速可能增大（50～100）％，均勻zui高風(fēng)速為（1～1.7）m/s。滿足規(guī)范規(guī)則的請(qǐng)求
。假如在實(shí)驗(yàn)中不加限制地加大實(shí)驗(yàn)件的體積或頂風(fēng)斷面積，則實(shí)踐實(shí)驗(yàn)時(shí)氣流風(fēng)速將增大到超出實(shí)驗(yàn)規(guī)范所規(guī)則的zui高風(fēng)速
，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性將遭到疑心
。
四、控制方式的選擇：（恒定溫濕度和溫濕度交變-即單點(diǎn)式和可程式）
溫濕度實(shí)驗(yàn)箱有上下溫實(shí)驗(yàn)箱
、高低溫恒溫恒濕試驗(yàn)箱兩種狀況
。普通的上下溫實(shí)驗(yàn)箱普通指的是上下溫實(shí)驗(yàn)箱，其控制方式為：設(shè)定一個(gè)目的溫度
，實(shí)驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目的溫度點(diǎn)的才能。高低溫恒溫恒濕試驗(yàn)箱的控制控制方式也相似
，設(shè)定一個(gè)目的溫度、濕度點(diǎn)
，實(shí)驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目的溫度
、濕度點(diǎn)的才能。上下溫交變實(shí)驗(yàn)箱具有設(shè)定一條或者多條上下溫變化
、循環(huán)的程序
，實(shí)驗(yàn)箱有才能依據(jù)預(yù)置的曲線完成實(shí)驗(yàn)過程，并且能夠在zui大升溫、降溫速率才能的范圍內(nèi)
，控制升溫
、降溫的速率，即能夠依據(jù)設(shè)定的曲線的斜率控制升溫
、降溫速率。同樣
，高低溫恒溫恒濕試驗(yàn)箱也具有預(yù)置溫度
、濕度曲線，并且依據(jù)預(yù)置停止控制的才能
。
五
、變溫速率的選擇
普通的上下溫實(shí)驗(yàn)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(shí)間普通為90～120min
。上下溫沖擊實(shí)驗(yàn)箱、高低溫恒溫恒濕試驗(yàn)箱都有變溫速度的請(qǐng)求
，其變溫速率普通請(qǐng)求1℃/min
，在此速率的范圍內(nèi)速度可調(diào)。而快速溫度變化實(shí)驗(yàn)箱的變溫速率較快
，升溫
、降溫速率能夠到達(dá)3℃/min～15℃/min
，在某些溫度段升溫、降溫速率以至能夠到達(dá)30℃/min以上。各種規(guī)格
、速度的高低溫恒溫恒濕試驗(yàn)箱的溫度范圍普通都是相同的
，即－60～＋130℃，但考核降溫速度的變溫范圍卻不盡相同
，依據(jù)實(shí)驗(yàn)不同的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)求，高低溫恒溫恒濕試驗(yàn)箱變溫范圍有的是－55～＋80℃
，而有的是－40～＋80℃
。關(guān)于快速溫度變化實(shí)驗(yàn)箱的變溫速率有兩種提法
。
目前國(guó)外各環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備消費(fèi)廠家提供的變溫速率的技術(shù)參數(shù)都是指的全程均勻速率。線形升降溫速度指在恣意的每5min時(shí)間段內(nèi)
，可以保證的變溫速率。而實(shí)踐上關(guān)于快速溫度變化實(shí)驗(yàn)箱來說
，保證線形升降溫速度的難度zui大
、zui關(guān)鍵的一段是
，在降溫段zui后的一個(gè)5min的時(shí)間段內(nèi)，實(shí)驗(yàn)箱能夠到達(dá)的降溫速率
。從某種角度講
，線形升降溫速度（每5min均勻速度）更科學(xué)。因而實(shí)驗(yàn)設(shè)備具有全程均勻升降溫速度和線形升降溫速度（每5min均勻速度）這兩個(gè)參數(shù)
。普通來說，線形升降溫速度（每5min均勻速度）是全程均勻升降溫速度的1/2
。
六、溫度動(dòng)搖度
溫度動(dòng)搖是一個(gè)比擬容易完成的參數(shù)，一切環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠家消費(fèi)的多數(shù)的實(shí)驗(yàn)箱實(shí)踐的溫度動(dòng)搖都能夠控制在±0.3℃的范圍以內(nèi)
。
七
、風(fēng)速
有關(guān)規(guī)范規(guī)則
，停止環(huán)境實(shí)驗(yàn)時(shí)溫濕箱內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)小于1.7m/s
，關(guān)于實(shí)驗(yàn)自身來說
，風(fēng)速越小越好
，風(fēng)速過大會(huì)加速實(shí)驗(yàn)件外表與箱體內(nèi)活動(dòng)氣流的熱交流，于實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性不利
。但為了保證實(shí)驗(yàn)箱工作室內(nèi)的平均性，實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)具有循環(huán)風(fēng)是必需的
。但是快速溫度變化實(shí)驗(yàn)箱以及溫度
、濕度
、振動(dòng)等多要素綜合環(huán)境實(shí)驗(yàn)箱
，為追求變溫速率
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