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選擇溫濕度試驗箱要考慮哪些因素?

2021-05-21(237)次瀏覽

溫濕度試驗箱是模擬大自然氣候的溫度濕度,給客戶重現和反復的出示一個恒溫恒濕設備的情況,因此許多制造行業新產品研發的商品必須用它來出示那樣的環境監測。但很多用戶不知道該如何選擇好的溫濕度試驗箱,這就會導致買的溫濕度試驗箱質量不合格,在使用一段時間之后就開始經常出現故障,影響正常試驗的進行。那么選擇溫濕度試驗箱要考慮哪些因素呢?

  溫濕度試驗箱是模擬大自然氣候的溫度濕度,給客戶重現和反復的出示一個恒溫恒濕設備的情況,因此許多制造行業新產品研發的商品必須用它來出示那樣的環境監測。但很多用戶不知道該如何選擇好的溫濕度試驗箱,這就會導致買的溫濕度試驗箱質量不合格,在使用一段時間之后就開始經常出現故障,影響正常試驗的進行。那么選擇溫濕度試驗箱要考慮哪些因素呢?下面高天試驗設備小編就為大家介紹下。


  1、容積


  將被測產品(元器件、組件、部件或整機)置入試驗箱進行試驗時,為了保證被測產品周圍氣氛能滿足試驗規范所規定的環境試驗條件,試驗箱工作尺寸與被測產品外廓尺寸之間應遵循以下幾點規定:


  a)被測產品的體積(W×D×H)不得超過試驗箱有效工作空間的(20~35)%(推薦選用20%)。對于在試驗中發熱的產品推薦選用不大于10%。


  b)被測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%)。


  c)被測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)。


  上述三點規定實際上是相互依存和統一的。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規定,環境試驗設備的工作室容積至少應是被測產品外廓體積的3~5倍。


  2、風速


  有關標準規定,進行環境試驗時溫濕箱內的風速應小于1.7m/s,對于試驗本身來說,風速越小越好,風速過大會加速試驗件表面與箱體內流動氣流的熱交換,于試驗的真實性不利。但為了保證試驗箱工作室內的均勻性,試驗箱內具有循環風是必需的。但是快速溫度變化試驗箱以及溫度、濕度、振動等多因素綜合環境試驗箱,為追求變溫速率,必須加快箱體內循環氣流的流速,風速通常在2~3m/s。因此,對于不同的使用目的,風速的限制是不一樣的。


  3、控制方式


  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,設定一個目標溫度值、濕度值,試驗箱具有自動恒溫到目標溫度值、濕度值的能力。


  高、低溫交變試驗箱具有設定一條或者多條高低溫變化、循環的程序,試驗箱可以根據預置的曲線完成試驗過程,并且可以在大升溫、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,并且根據預置進行控制的能力。


  雖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、程序控制器,還須解決試驗箱在工作室內溫度較高的情況下開啟制冷壓縮機等問題。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點,選用恒定試驗箱或者是交變試驗箱。


  4、溫度范圍


  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??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。


選擇溫濕度試驗箱要考慮哪些因素?


  5、濕度范圍


  國內外環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,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%,在箱體內會出現結露現象。


  實現高溫、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的溫濕度試驗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℃,采用制冷方式除濕是很困難的,必須選用空氣干燥系統才能實現。


  6、濕度的精度


  環境試驗箱中測量濕度多數是采用干濕球法,環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。


  7、溫度波動度


  溫度波動是一個比較容易實現的參數,所有環境試驗設備廠家生產的多數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、溫度變化速率


  普通的高低溫試驗箱沒有降溫速度的指標,從環境溫度降溫到標稱的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℃,但考核溫度變化速度的變溫范圍卻不盡相同,根據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,高溫度與低溫度之差值與時間之比。目前國外各環境試驗設備生產廠家提供的變溫速率的技術參數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大、關鍵的一段是,在降溫段后的一個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。因此試驗設備好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。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。


  9、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境狀況,在環境試驗中必須保證被測產品的周邊處在同一溫度環境條件下北京漢陽,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軍用設備環境試驗方法總則中明確規定“試驗樣品附近測量系統的溫度應在試驗溫度的±2℃以內,其溫度工不超過1℃/m或總的大值為2.2℃(試驗樣品不工作)”。


  10、制冷系統冷卻方式


  試驗設備如果帶有制冷系統,制冷系統需要進行冷卻。試驗箱有風冷、水冷兩種形式。


  以上關于選擇溫濕度試驗箱要考慮的因素就為大家分享到這里,溫濕度試驗箱可模擬高溫高濕/高溫低濕/低溫高濕/高溫/低溫等不同的環境條件,更搭配容易操作及學習的高準確性之編程控制及定點控制系統,提供好的測試性能,因此對于它的選擇一定要慎重。


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