恒溫恒濕試驗箱選購技巧全解析

恒溫恒濕試驗箱選購（gòu）技巧（qiǎo）全解析

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1、容積的選擇（zé）

將被試產品（元器件、組件、部件或整機）置入（rù）恒（héng）溫恒濕（shī）試驗（yàn）箱進行試驗時（shí），為了保證被試產品周圍氣氛能滿足試（shì）驗規（guī）範所規定的環境（jìng）試（shì）驗條件，氣候箱工作尺寸（cùn）與被試產品外廓尺寸之間應遵循以下幾點規定：

　　a） 被試產品（pǐn）的體積（W×D×H）不（bú）得超過試驗箱有（yǒu）效工作空間的（20～35）%（推薦選用20%）。對於（yú）在試驗中發熱的產品推薦選用不大於10%。

　　b） 被試產品的迎風斷麵積與該（gāi）斷麵上試驗箱工（gōng）作室總麵（miàn）積之比不大於（35～50）%（推薦選用35%）。

　　c） 被試產品外廓表麵距試驗箱壁的距離（lí）至少保持（chí）100～150mm，（推薦選用150mm）。

　　上述三點（diǎn）規定實際上是相互依存（cún）和統一的。以1立方米正方體箱子為例，麵積（jī）比為1：（0.35～0.5）相當於體積之比為1：（0.207～0.354）。距箱壁100～150mm相當於體積之比為1：（0.343～0.512）。

2、溫度範圍的選擇

　　目前，國外恒溫恒濕試驗箱的範（fàn）圍大體上為（wéi）-73～+177℃，或-70～+180℃。國內多數廠（chǎng）家一般為-80～+130℃，-60～+130℃，-40～+130℃，也有（yǒu）高溫到150℃。這些溫度範圍通常可以滿足（zú）國內絕大多數軍用（yòng）、民用產品溫度試驗的需要，除非確有特殊需（xū）要，如（rú）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（shàng）限（xiàn）。因為上限溫（wēn）度越高，箱（xiāng）體內外的溫差（chà）越大（dà），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。另一方麵，上限溫度值越高，對箱壁夾層中保溫材料（如（rú）玻璃棉等）的耐熱性要（yào）求越高（gāo）。箱體密封性的要求也越高（gāo），使（shǐ）箱體的製（zhì）作成本增加。

3、濕度範圍的選擇

　　國內外恒溫恒濕試驗箱（xiāng）給（gěi）出的濕度指標大都（dōu）是20～98%RH或（huò）30～98%RH，如果濕熱試驗箱沒有除濕係統，則濕度範圍為60～98%，這（zhè）一類試驗（yàn）箱隻能做高濕試驗，但它的價格低得多。值得注意的是在濕度（dù）指標後麵應該注明相應的溫度範圍，或給出zui低露點溫度。因為相對濕度（dù）是與溫度直接相關的，對於同樣的含濕量，溫度越高，相對濕度就越小（xiǎo），如含濕量為5g/Kg（指1公斤幹空氣中含有5克的水蒸汽（qì）），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（dù）降至4℃以下，相對濕度超過（guò）100%，在箱體內會出現結露現象（xiàng）。

　　實現高溫（wēn）、高濕（shī）隻（zhī）需要往箱體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠，進行加濕。低溫低濕則相對難於控製，因為此時的含濕量很低，有（yǒu）時比大氣中的含濕量低很多，需要對箱體（tǐ）內流（liú）動的空氣除濕，使空氣（qì）變得（dé）幹燥。目前國內外絕大多數的溫（wēn）濕度箱都采用製冷除濕的原理，是在箱體的（de）空氣預調室內加一組製冷光管。當濕空（kōng）氣經過冷管時，其相對濕度會（huì）達到100%RH，因空氣飽和在光管上結露，使空氣變得（dé）更幹燥。這種除濕方式理論上可達到零度以下的露點（diǎn）溫度，但是當冷點表麵溫度到達0℃時，光管表麵結露的水滴（dī）會結冰，從而影（yǐng）響光管表麵的熱交換，使除濕能力下降。又（yòu）因為箱體不（bú）可能密封，大氣中的濕空氣會滲（shèn）入（rù）到箱體內，使露點溫度（dù）回升。另一方麵，在光管間流動的濕空氣隻是在和光管（冷點）接觸的瞬間達到飽和狀態而析出水蒸汽（qì），因此這種除濕方法很（hěn）難使箱體內的露點溫度在到（dào）0℃以下。實際所達到的zui低露點溫度為5～7℃。露點溫（wēn）度5℃相當於含濕量為0.0055g/Kg，對應相對濕度20%RH的溫度為30℃。如果要求溫度（dù）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（shī）是很困難的，必須選用空氣幹燥係統才能（néng）實現。

4、恒溫恒（héng）濕試驗箱控製方式的選擇

　　溫度、濕度試驗箱有恒定試驗箱、交變試（shì）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，其控製方式為：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製（zhì）控製方式也類似，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（wēn）變化、循環的程（chéng）序，試驗（yàn）箱有能力根（gēn）據預置（zhì）的曲線完成試驗過程，並且可以在zui大升溫、降溫速率能力的範圍內，控製升溫、降溫（wēn）的速率，即可以根據（jù）設定的曲線的斜（xié）率控製升溫、降溫速率（lǜ）。同樣，高低溫交變濕熱試驗箱也具有預置溫度、濕度曲線，並且根據預置進行（háng）控製的能力。當然（rán），交變試驗箱都具有恒定試驗箱的功能，但交變試驗（yàn）箱的製造成本較高，因為交變試驗箱需配置有曲線自動記錄裝置、程序控製儀，還須解決試驗箱在工作室內溫度較高的情況下開啟製冷機等問題，因（yīn）此，交（jiāo）變試驗（yàn）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（dāng）實事求是的以試驗方（fāng）法的（de）需要為出（chū）發點，選用恒定（dìng）試驗箱（xiāng）或者（zhě）是交變試驗箱。

5、變溫速率的選擇

　　普通的（de）高低溫試驗箱沒有降溫速（sù）度的（de）指（zhǐ）標，從環境溫度降溫到標稱的zui低溫度的時間一般為90～120min。恒溫恒濕試驗箱、高低溫交變濕熱試驗箱都有變溫（wēn）速度的（de）要求，其變溫速率一（yī）般要求1℃/min，在此速率的範圍（wéi）內速度可調。而快（kuài）速溫度變（biàn）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（xiē）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（de）快速溫度變（biàn）化試驗箱的溫度範圍一般都是相同（tóng）的，即-60～+130℃，但考核降溫速度的變溫範圍卻（què）不盡相同（tóng），根據試驗不同的試驗要求，快速（sù）溫度變化（huà）試驗箱變溫範圍有的是-55～+80℃，而有的是-40～+80℃。

　　關於快速溫度變化試（shì）驗箱的變溫速率（lǜ）有（yǒu）兩種提法，一種是全程（chéng）平均升降溫速度，一（yī）種是線（xiàn）形升降溫速度（實際上（shàng）是每5min平均（jun1）速度）。全（quán）程平均速度是指在（zài）試驗箱的變溫範圍內，zui高（gāo）溫度與zui低溫度（dù）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（zài）任意的每5min時（shí）間段內，能夠保證的變溫速率。而實（shí）際上對於快速溫度變化試驗箱來說，保證線形升降（jiàng）溫速度的難度zui大、zui關鍵的一段是，在降溫（wēn）段zui後的一個5 min的（de）時間段內，試驗箱可以達到的降溫（wēn）速率。從某種角（jiǎo）度（dù）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（yǒu）全（quán）程平均升降溫速度和（hé）線形升降溫速度（每5 min平均速度）這兩個參數。一般來說，線形升降溫速度（dù）（每5min平均速度）是全程（chéng）平均升降溫速度的1/2。

6、風速

　　有關標（biāo）準規定（dìng），進行環境試（shì）驗時溫濕箱內的風（fēng）速應小於1.7m/s，對於試驗本身來說，風速（sù）越小越好，風速過大（dà）會加速試（shì）驗件表麵與箱體內流動氣流的熱交換，於試驗的真實性不利。但為了保證試驗箱（xiāng）工（gōng）作室內的均勻性（xìng），恒溫恒濕試驗箱內具有循環（huán）風是必需的。但（dàn）是快速溫度變化試驗箱以及溫（wēn）度、濕度、振動等多因（yīn）素綜合環境試驗（yàn）箱，為追求變溫速率，必須加快（kuài）箱體內循環氣流的流速，風速通常在（zài）2～3m/s。因此，對於不同的使用目（mù）的，風速的限製是不一樣的。

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（shí）際的溫度波動都可以控（kòng）製在±0.3℃的（de）範圍以內（nèi）。

8、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（zhuàng）況，在（zài）環（huán）境試驗中必須保證被試產品的周邊處在同一溫度環境條件下，為（wéi）此，必須對恒溫恒濕試驗箱內的溫度梯度和（hé）溫（wēn）度的波動度加以（yǐ）限製（zhì）。在國軍標GJB150.1-86軍用設備環境試驗方法總則（zé）中明確規定“試驗樣品（pǐn）附近測量係統的溫度應在試驗溫度的±2℃以內，其溫度工不（bú）超過1℃/m或（huò）總的zui大值為2.2℃（試驗樣品不（bú）工作）”。

9、濕（shī）度的精度（dù）控製

　　恒溫恒濕試驗箱中測量濕度多數是采（cǎi）用幹濕球法，環境試驗設備的（de）製造標準GB10586要求，相對濕度偏差應在±23%RH。為滿足濕度控（kòng）製精度的要求，濕度（dù）試驗（yàn）箱的溫度控製精度較高，溫度波（bō）動一般小於±0.2℃。否則很難達到濕度控製精度的要求。

10、冷卻方式選擇

　　恒溫恒濕試驗（yàn）箱如果帶（dài）有製冷係統，製冷係統需要進行冷卻。試驗箱（xiāng）有（yǒu）風冷、水冷兩種形式。

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