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弘懿教您如何选择高低温湿热试验箱(恒温恒湿试验箱)的方法

技术动态发布时间:2018-07-07

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弘懿教您如何选择高低温湿热试验箱(恒温恒湿试验箱)的方法 1、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,如果温湿度实验箱没有除湿系统,则湿度范围为60~98%,这1类实验箱只能做高低温实验箱,但它的价格低很多。值得注意的是在湿度指标后面应当注明相应的温度范围,或给出最低露点温度。由于相对湿度是与温度直接相干的,对一样的绝对含湿量,温度越高,相对湿度就越小,如绝对含湿量为5g/Kg(指1千克干空气中含有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,相对湿度超过100%,在箱体内会出现结露现象。 实现高温、高湿只需要往箱体空气中喷水蒸汽或雾

1、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,如果温湿度实验箱没有除湿系统,则湿度范围为60~98%,这1类实验箱只能做高低温实验箱,但它的价格低很多。值得注意的是在湿度指标后面应当注明相应的温度范围,或给出最低露点温度。由于相对湿度是与温度直接相干的,对一样的绝对含湿量,温度越高,相对湿度就越小,如绝对含湿量为5g/Kg(指1千克干空气中含有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,相对湿度超过100%,在箱体内会出现结露现象。

实现高温、高湿只需要往箱体空气中喷水蒸汽或雾化的水珠,进行加湿。低温低湿则相对难于控制,由于此时的绝对含湿量很低,有时比大气中的绝对含湿量低很多,需要对箱体内活动的空气除湿,使空气变得干燥。目前国内外绝大多数的温湿度实验箱都采取制冷除湿的原理,是在箱体的空气预调室内加1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,使空气变得更干燥。这类除湿方式理论上可到达零度以下的露点温度,但是当冷点表面温度到达0℃时,光管表面结露的水滴会结冰,深圳创杰仪器仪表专业维修温湿度实验箱,从而影响光管表面的热交换,使除湿能力降落。又由于箱体不可能绝对密封,大气中的湿空气会渗透到箱体内,使露点温度回升。

另外一方面,在光管间活动的湿空气只是在和光管(冷点)接触的瞬间到达饱和状态而析出水蒸汽,因此这类除湿方法很难使箱体内的露点温度在到0℃以下。实际所到达的最低露点温度为5~7℃。露点温度5℃相当于绝对含湿量为0.0055g/Kg,对应相对湿度20%RH的温度为30℃。如果要求温度20℃进相对湿度到达20%RH,此时的露点温度为-3℃,采取致冷方式除湿是很困难的,所以在做低温低湿环境测试时选用空气干燥系统。
2、气候箱工作腔内环境
参数〔如温度、湿度、盐雾沉降率等〕的精度指标都是在空载状态下检测的结果,1旦置入被实验件后,对实验箱工作腔内环境参数的均匀性将产生影响,实验件占有的空间越大,这类影响也就越严重。实测实验数据表明,流场中迎风面与背风面的温差可到达3~8℃,严重时可大到10℃以上。因此,必须尽可能满足a〕、b〕两项要求,以保证被试产品周围环境参数的均匀性。根据热传导的原理,箱壁附近气流的温度通常与流场中心温度相差2~3℃,在高低温的上下限时,还可能到达5℃。箱壁的温度与箱壁附近流场的温度又相差2~3℃(视箱壁的结构和材料而定)实验温度与外界大气环境相差越大,上述温差也越大,因此,距箱壁(100~150mm)距离内的空间是不可利用空间。温度范围的选择目前,国外温度实验箱的范围大体上为-73~+177℃,或-70~+180℃。国内多数厂家1般为-80~+130℃,-60~+130℃,-40~+130℃,也有高温到150℃。这些温度范围通常可以满足国内绝大多数军用、民用产品温度实验的需要,除非确有特殊需要,如安装位置靠近发动机等热源的产品外,不可盲目提高温度上限。

由于上限温度越高,箱体内外的温差越大,箱体内部流场的均匀性也越差。可利用的工作室体积也就越小。另外一方面,上限温度值越高,对箱壁夹层中保温材料(如玻璃棉等)的耐热性要求越高。箱体密封性的要求也越高,使箱体的制作本钱增加。
3、容积的选择
将被试产品(元器件、组件、部件或整机)置入气候环境箱进行实验时,为了保证被试产品周围气氛能满足实验规范所规定的环境实验条件,气候箱工作尺寸与被试产品外廓尺寸之间应遵守以下几点规定:
1.被试产品的体积(W×D×H)不得超过实验箱有效工作空间的(20~35)%(推荐选用20%)。对在实验中发热的产品推荐选用不大于10%。
2.被试产品的迎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)%(推荐选用35%)。
3.被试产品外廓表面距实验箱壁的距离最少保持100~150mm,(推荐选用150mm)。
上述3点规定实际上是相互依存和统1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3点规定,气候环境实验箱的工作腔容积最少应是被试产品外廓体积的3~5倍。
作出这类规定的理由是由于被实验件置入箱体后挤占了流畅的通道,通道变窄将致使气流流速的增加。加速气流与被实验件之间的热交换。这与环境条件的再现不符,由于在有关标准中对触及温度环境实验都规定实验箱内实验样件周围的空气流速不应超过1.7m/s,以避免实验样件和周围气氛产生不符合实际的热传导。在空载时实验箱内平均风速为0.6~0.8m/s,不超过1m/s,满足a)、b)两点要求所规定的空间及面积比时,流场的风速可能增大(50~100)%,平均最高风速为(1~1.7)m/s。满足标准规定的要求。如果在实验中不加限制地加大实验件的体积或迎风断面积,则实际实验时气流风速将增大到超越实验标准所规定的最高风速,其实验结果的有效性将遭到怀疑。

4、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)
温湿度实验箱有高低温实验箱、高低温交变湿热实验箱两种情况。普通的高低温实验箱1般指的是高低温交变湿热实验箱,其控制方式为:设定1个目标温度,实验箱具有自动恒温到目标温度点的能力。高低温交变湿热实验箱的控制控制方式也类似,设定1个目标温度、湿度点,实验箱具有自动恒温到目标温度、湿度点的能力。高低温交变实验箱具有设定1条或多条高低温变化、循环的程序,实验箱有能力根据预置的曲线完成实验进程,并且可以在最大升温、降温速率能力的范围内,精确控制升温、降温的速率,便可以根据设定的曲线的斜率控制升温、降温速率。一样,高低温交变湿热实验箱也具有预置温度、湿度曲线,并且根据预置进行控制的能力。

5、变温速率的选择
普通的高低温实验箱没有降温速度的指标,从环境温度降温到标称的最低温度的时间1般为90~120min。高低温冲击实验箱、高低温交变湿热实验箱都有变温速度的要求,其变温速率1般要求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、降温速率可以到达3℃/min~15℃/min,在某些温度段升温、降温速率乃至可以到达30℃/min以上。各种规格、速度的高低温交变湿热实验箱的温度范围1般都是相同的,即-60~+130℃,但考核降温速度的变温范围却不尽相同,根据实验不同的实验要求,高低温交变湿热实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。
无锡伯乐达实验装备有限公司是专业生产各种环境实验装备,1种是全程平均升降温速度,1种是线形升降温速度(实际上是每5min平均速度)。全程平均速度是指在实验箱的变温范围内,最高温度与最低温度之差值与时间之比。

目前国外各环境实验装备生产厂家提供的变温速率的技术参数都是指的全程平均速率。线形升降温速度指在任意的每5min时间段内,能够保证的变温速率。而实际上对快速温度变化实验箱来讲,保证线形升降温速度的难度最大、最关键的1段是,在降温段最后的1个5min的时间段内,实验箱可以到达的降温速率。从某种角度讲,线形升降温速度(每5min平均速度)更科学。因此实验装备最好具有全程平均升降温速度和线形升降温速度(每5min平均速度)这两个参数。1般来讲,线形升降温速度(每5 min平均速度)是全程平均升降温速度的1/2。

6、温度波动度
温度波动是1个比较容易实现的参数,所有环境实验装备厂家生产的多数的实验箱实际的温度波动都可以控制在±0.3℃的范围之内。

7、风速
有关标准规定,进行环境实验时温湿箱内的风速应小于1.7m/s,对实验本身来讲,风速越小越好,风速过大会加速实验件表面与箱体内活动气流的热交换,于实验的真实性不利。但为了保证实验箱工作室内的均匀性,实验箱内具有循环风是必须的。但是快速温度变化实验箱和温度、湿度、振动等多因素综合环境实验箱,为寻求变温速率,必须加快箱体内循环气流的流速,风速通常在2~3m/s。因此,对不同的使用目的,风速的限制是不1样的。

8、温度场均匀度
为了更正确地摹拟产品在自然界所遭受的实际环境状态,在环境实验中必须保证被试产品的周边处在同1温度环境条件下,为此,必须对实验箱内的温度梯度和温度的波动度加以限制。在国军标GJB150.1-86军用装备环境实验方法总则中明确规定“实验样品附近丈量系统的温度应在实验温度的±2℃之内,其温度工不超过1℃/m或总的最大值为2.2℃(实验样品不工作)"。

9、冷却方式选择
实验箱如果带有制冷系统,制冷系统需要进行冷却。实验箱有风冷、水冷两种情势。

10、湿度的精度控制
环境实验箱中丈量湿度多数是采取干湿球法,环境实验装备的制造标准GB10586要求,相对湿度偏差应在±2%RH。为满足湿度控制精度的要求,温湿度实验箱的温度控制精度较高,温度波动1般小于±0.2℃。否则很难到达湿度控制精度的要求。











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