(高低溫濕(shī)熱試驗箱(xiāng)的選(xuǎn)型和使用注意(yì)事項(xiàng))
高低溫恒溫恒濕試(shì)驗箱的(de)選(xuǎn)型,觸及到多(duō)方麵的參數,以及需(xū)求抵達的實驗請(qǐng)求,需求很全麵的理解它。下麵上海博翎工程師就濕熱實驗箱作(zuò)細致的闡明,以利於用戶恰當的選擇(zé):
一、首(shǒu)先是濕(shī)度(dù)範圍的選擇
國內外環境實驗箱給出的濕度指標(biāo)大都是(shì)20~98%RH或30~98%RH,假如溫濕度實驗箱沒有除濕係統,則濕度範圍為60~98%,這一類實驗箱隻能做上下溫(wēn)實驗箱,但它的價錢(qián)低得多(duō)。值得留意的是在(zài)濕度指標後麵應該注明(míng)相(xiàng)應的溫度範圍,或給出zui低露點溫度。由(yóu)於相對濕度是與溫度直接相關(guān)的,關於同樣的含濕量(liàng),溫度越高,相對濕度就越小,如含濕量為5g/Kg(指1公斤幹(gàn)空(kōng)氣中(zhōng)含(hán)有5克的水蒸汽),當溫度為(wéi)29℃時,相對濕度為20%RH,溫度為6℃時,相對濕度為(wéi)90%RH,當(dāng)溫度降至4℃以下,相對濕度超越100%,在箱體內會呈現結(jié)露現(xiàn)象。
完(wán)成(chéng)高溫、高濕隻需求往箱(xiāng)體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠,停止加濕。低溫低濕則相對難於控製,由(yóu)於此時的含濕量很低,有時比大氣中(zhōng)的含濕量低很(hěn)多,需求對箱體內活動的空氣除濕,使空氣變得枯燥。目前國內外絕(jué)大(dà)多數的溫濕度實驗箱都(dōu)采用製冷除(chú)濕的原理,是在箱體(tǐ)的空氣預調室內加一組製冷光(guāng)管。當濕空氣經過冷(lěng)管(guǎn)時,其相對濕度會到達100%RH,因空氣(qì)飽和(hé)在光管上結露,使空氣變得更(gèng)枯燥。這種除濕方式(shì)理論上可到達零度以下的露點溫(wēn)度,但是當冷點外表溫度抵達0℃時(shí),光管外表結(jié)露的水滴會結冰,從而影響光(guāng)管外表的熱交流,使除(chú)濕才能降落。又由於箱(xiāng)體不可能(néng)密封,大氣中的濕空氣會滲入到箱體內(nèi),使露點溫度上升。
另一方麵,在(zài)光管間活動的濕空氣隻(zhī)是在和光管(冷點)接觸的霎時到達飽和狀態而析出水蒸汽,因而這種除濕(shī)辦法很難使箱(xiāng)體(tǐ)內的露點溫度在到0℃以下。實踐所(suǒ)到達的zui低露點溫度為5~7℃。露點(diǎn)溫(wēn)度(dù)5℃相當於含濕(shī)量為(wéi)0.0055g/Kg,對應相對濕度(dù)20%RH的溫度(dù)為30℃。假如請求溫度20℃時相對濕度到達20%RH,此時的露點溫度為-3℃,采用致冷方式除(chú)濕是很(hěn)艱(jiān)難的,所以在做低溫低濕環境測試時選用空氣枯燥係統。
二、實驗箱工作室內的環境
參數〔如溫度、濕度等〕的精度指標都是在空載狀態下檢測的結(jié)果,一旦置(zhì)入被實驗件後,對(duì)實驗箱工(gōng)作腔內環境(jìng)參數的平均性將產生影響,實(shí)驗件占有的空間越(yuè)大,這種影響也就越嚴重。實測實驗數據標明,流場中頂風麵與背風麵的溫差可到達3~8℃,嚴重時可大到10℃以上。因而,必(bì)需盡量滿足a〕、b〕兩項請求,以保證被試產品四周環境參數的平均性(xìng)。依據熱傳導的原理,箱壁左近氣流的溫度通常與流場中心溫(wēn)度相差2~3℃,在上下溫的上下xian時,還可(kě)能到達5℃。箱壁的溫度與箱(xiāng)壁左近流場的溫度又(yòu)相差(chà)2~3℃(視箱壁的構(gòu)造和資料而定(dìng))實驗溫度與外界大氣環境相差越大,上述溫(wēn)差也越大,因而,距箱壁(100~150mm)間隔內的空間是不可(kě)應用(yòng)空(kōng)間。溫度範圍的選擇(zé)目前,國外溫度實驗箱的範圍大致上為-73~+177℃,或-70~+180℃。國(guó)內多數廠家普通為-80~+130℃,-60~+130℃,-40~+130℃,也有(yǒu)高溫到150℃。這些(xiē)溫度範圍通常能夠(gòu)滿足國內絕大多數民用產品溫度(dù)實驗的需求,除非確(què)有特殊需求,如裝置位置靠近發起機等熱源的產品(pǐn)外,不可自覺進(jìn)步溫度上限。
由於上限溫度越高(gāo),箱體內外的溫差越大,箱體內部(bù)流(liú)場的(de)平均性(xìng)也越差。可應用的工作室體積也就越小。另一方麵(miàn),上限溫(wēn)度值越高,對箱(xiāng)壁夾(jiá)層中保溫資料(如玻璃棉等)的耐熱性請求越高。箱體密封性的請求也越高,使箱體(tǐ)的製造本錢增加。
三、實驗箱容積(jī)的選擇
將被(bèi)試產品(pǐn)(元器件、組件、部件或整機)置入氣候環(huán)境箱停止實驗時,為了保證被試產品四周(zhōu)氛圍能滿足實驗標準所規則的環境實驗條件,氣候箱工作尺寸與被試產品外廓尺寸之間應遵照以下幾點規則:
1.被試產品的體積(W×D×H)不得超越實驗箱有效工作空(kōng)間的(20~35)%(引(yǐn)薦(jiàn)選用20%)。關於在實驗中發熱(rè)的產品引薦選用不(bú)大於10%。
2.被試產品的(de)頂風斷(duàn)麵積與(yǔ)該斷麵(miàn)上實(shí)驗箱工作室總(zǒng)麵積之(zhī)比不大(dà)於(35~50)%(引薦選用35%)。
3.被試產品外廓外表距實驗箱壁的間隔至少堅(jiān)持(chí)100~150mm,(引薦選用150mm)。
上述三點規則實踐上是互相依存和統一的。以1立方米正方體箱子為(wéi)例(lì),麵積比為1:(0.35~0.5)相當(dāng)於體積之(zhī)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)。總括上(shàng)述三(sān)點規則,氣候(hòu)環境實驗(yàn)箱的工作腔容積至少應是被試產品外廓體積的3~5倍。
作出這(zhè)種規則的理由是由於(yú)被實驗件置入箱體後擠占了流利的通道,通道變窄將招致氣流流速的增加。加速氣(qì)流與被實驗件之間的熱交流。這與環境(jìng)條件的再現不符,由於在有關規範中對觸及溫度環境實驗都規則實(shí)驗箱內實驗樣件四(sì)周的空氣流速不應超越1.7m/s,以避免(miǎn)實驗樣件和四周氛圍產生不契合(hé)實踐的熱傳導。在空載時實驗箱內均勻(yún)風速為(wéi)0.6~0.8m/s,不超(chāo)越1m/s,滿足a)、b)兩點請求(qiú)所規則的空間(jiān)及麵積比時,流場的(de)風速可能增大(50~100)%,均勻zui高風速為(1~1.7)m/s。滿(mǎn)足規範規則(zé)的請求。假如(rú)在實驗中不加(jiā)限製地加大實驗件的體積或頂風斷麵積,則實踐(jiàn)實驗時氣流風速將增大到超出實驗規範所規則的(de)zui高(gāo)風速,其實驗結果的有效(xiào)性將遭到疑心。
四、控製方式的選擇:(恒定溫濕度和溫濕度交變-即單點式和可程式)
溫濕度實驗(yàn)箱有上(shàng)下溫實驗箱、高低(dī)溫恒溫恒濕試驗箱兩種狀況(kuàng)。普通的上下溫實驗箱普通指的是(shì)上下溫實驗箱,其控製方式為:設定一個目(mù)的溫(wēn)度,實驗箱(xiāng)具有自動恒溫到目的溫度點的才能。高低溫恒溫恒濕試驗箱的控製控製方式也相似,設定一個目的溫度、濕度點,實驗箱具有自動恒溫到目的溫度、濕度點的才能。上下溫交變實驗箱具有設定一(yī)條或者多(duō)條上下溫變化、循環的程序,實驗箱有才能依據預置的曲線完成實驗過程(chéng),並且能夠在zui大升溫、降溫速率才能的範圍內,控製升溫、降溫的速率,即能夠依據設定的曲線的斜率(lǜ)控製升(shēng)溫、降(jiàng)溫速率。同樣,高低溫恒溫恒濕試(shì)驗箱也具有預置溫度、濕度(dù)曲線,並且(qiě)依據(jù)預置停止控製的才能。
五、變(biàn)溫速率的選擇
普通的上下溫實驗箱沒有降溫(wēn)速度的(de)指標,從環境溫度降溫到標稱的zui低溫度的時間普通為(wéi)90~120min。上下溫衝擊實驗箱、高低溫恒溫恒濕試驗(yàn)箱都有變(biàn)溫速度的(de)請求(qiú),其變溫速率普通請求1℃/min,在此速率的範圍內速度可調。而快速(sù)溫度變化實驗箱的變溫速率較快,升溫(wēn)、降溫速率能夠(gòu)到達3℃/min~15℃/min,在(zài)某些溫度段升溫、降溫速率以至(zhì)能夠到達30℃/min以上。各種規格、速度(dù)的高低溫恒溫(wēn)恒濕試驗箱的溫度範圍普通都是相同的,即-60~+130℃,但考核降溫速度的變溫範圍卻不盡相同,依據實驗不同的實(shí)驗請求,高低溫恒(héng)溫恒濕試驗箱變溫範圍有的是-55~+80℃,而(ér)有的是-40~+80℃。關於快速溫度變化實驗箱的變溫速率有兩種提(tí)法。
目前國外(wài)各環境實驗設備(bèi)消費廠家(jiā)提供的變溫速率(lǜ)的(de)技術參數都是指的全程均(jun1)勻速(sù)率(lǜ)。線形升降溫速度指在恣意的每5min時間段內,可以保證的變溫速率。而實踐上關於快速溫度變化實驗箱(xiāng)來說,保證線形升降溫速度的難度(dù)zui大、zui關鍵的一段是,在降溫段zui後的一個5min的時間段內,實驗箱能夠到達的降溫速率。從某種角度講,線形升降溫速度(每5min均勻速度)更科學。因而實驗設備具有全(quán)程均勻升降溫速度和線形升降溫速度(每5min均勻速度)這兩個參數。普通來說(shuō),線形升降溫速度(每5min均勻速度)是全程均勻升降溫(wēn)速度的1/2。
六、溫度(dù)動搖度
溫度動搖是一個比擬容易完成(chéng)的參數,一切(qiē)環境實驗設備廠家消費的(de)多數的實驗箱實踐的溫度動搖都能夠控製在±0.3℃的範圍以內。
七、風速
有關(guān)規範規(guī)則,停止環境實驗時溫濕箱內的風速應小於1.7m/s,關於實驗自身來說,風速越(yuè)小越好,風速過大會加速實驗件外(wài)表與箱(xiāng)體內活動氣流的熱交流(liú),於實驗(yàn)的真(zhēn)實(shí)性不利。但為了(le)保證實驗箱工作室內的平均性,實驗箱內具有循環風是必需的(de)。但(dàn)是快速溫度變化實驗箱(xiāng)以及溫度、濕度、振動(dòng)等多要素綜合環境實驗箱(xiāng),為追求變溫速率,必需加快箱體內循環氣流(liú)的(de)流速,風速通常在2~3m/s。因而(ér),關於不同的運用目的,風速的(de)限製是不一樣的。
八、溫度場平均度
為了更正確地模仿產(chǎn)品在自然界所遭(zāo)受的實踐環境情況,在環境實驗中必需保證被試產品的周邊處在同一溫度(dù)環境條件下,為此,必需對實驗箱內的溫度梯度和溫(wēn)度的動搖度加以限製。
九、冷卻(què)方式選擇
實驗箱假如(rú)帶有製冷係統,製冷係統需求停(tíng)止冷卻。實驗箱(xiāng)有風冷、水冷兩種(zhǒng)方式。
十、濕度的精度控製
環境實驗(yàn)箱中丈量濕度多數是采用幹濕球法,環境實驗設備的製造規範GB請求,相對濕度偏向應在±2%RH。為滿足濕度控製精度的請求,溫濕度實驗箱的溫度控製精度較(jiào)高,溫度動搖(yáo)普通小於±0.2℃。否(fǒu)則很難到達濕度控製精度的請求。