選擇溫濕度試驗(yàn)箱要考慮哪些因素?
2021-05-21(2053)次瀏覽
溫濕度試驗(yàn)箱是模擬大自然氣候的溫度濕度,給客戶重現(xiàn)和反復(fù)的出示一個(gè)恒溫恒濕設(shè)備的情況,因此許多制造行業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)的商品必須用它來出示那樣的環(huán)境監(jiān)測(cè)。但很多用戶不知道該如何選擇好的溫濕度試驗(yàn)箱,這就會(huì)導(dǎo)致買的溫濕度試驗(yàn)箱質(zhì)量不合格,在使用一段時(shí)間之后就開始經(jīng)常出現(xiàn)故障,影響正常試驗(yàn)的進(jìn)行。那么選擇溫濕度試驗(yàn)箱要考慮哪些因素呢?下面高天試驗(yàn)設(shè)備小編就為大家介紹下。
1、容積
將被測(cè)產(chǎn)品(元器件、組件、部件或整機(jī))置入試驗(yàn)箱進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),為了保證被測(cè)產(chǎn)品周圍氣氛能滿足試驗(yàn)規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)條件,試驗(yàn)箱工作尺寸與被測(cè)產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)規(guī)定:
a)被測(cè)產(chǎn)品的體積(W×D×H)不得超過試驗(yàn)箱有效工作空間的(20~35)%(推薦選用20%)。對(duì)于在試驗(yàn)中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10%。
b)被測(cè)產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面積與該斷面上試驗(yàn)箱工作室總面積之比不大于(35~50)%(推薦選用35%)。
c)被測(cè)產(chǎn)品外廓表面距試驗(yàn)箱壁的距離至少保持100~150mm,(推薦選用150mm)。
上述三點(diǎn)規(guī)定實(shí)際上是相互依存和統(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)??偫ㄉ鲜鋈c(diǎn)規(guī)定,環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的工作室容積至少應(yīng)是被測(cè)產(chǎn)品外廓體積的3~5倍。
2、風(fēng)速
有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)時(shí)溫濕箱內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)小于1.7m/s,對(duì)于試驗(yàn)本身來說,風(fēng)速越小越好,風(fēng)速過大會(huì)加速試驗(yàn)件表面與箱體內(nèi)流動(dòng)氣流的熱交換,于試驗(yàn)的真實(shí)性不利。但為了保證試驗(yàn)箱工作室內(nèi)的均勻性,試驗(yàn)箱內(nèi)具有循環(huán)風(fēng)是必需的。但是快速溫度變化試驗(yàn)箱以及溫度、濕度、振動(dòng)等多因素綜合環(huán)境試驗(yàn)箱,為追求變溫速率,必須加快箱體內(nèi)循環(huán)氣流的流速,風(fēng)速通常在2~3m/s。因此,對(duì)于不同的使用目的,風(fēng)速的限制是不一樣的。
3、控制方式
溫度、濕度試驗(yàn)箱有恒定試驗(yàn)箱、交變?cè)囼?yàn)箱兩種情況。
普通的高低溫試驗(yàn)箱一般指的是恒定高低溫試驗(yàn)箱,其控制方式為:設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度,試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度點(diǎn)的能力。恒定溫濕度試驗(yàn)箱的控制控制方式也類似,設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度值、濕度值,試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度值、濕度值的能力。
高、低溫交變?cè)囼?yàn)箱具有設(shè)定一條或者多條高低溫變化、循環(huán)的程序,試驗(yàn)箱可以根據(jù)預(yù)置的曲線完成試驗(yàn)過程,并且可以在大升溫、降溫速率能力的范圍內(nèi),控制升溫、降溫的速率,即可以根據(jù)設(shè)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(yàn)箱也具有預(yù)置溫度、濕度曲線,并且根據(jù)預(yù)置進(jìn)行控制的能力。
雖然交變?cè)囼?yàn)箱都具有恒定試驗(yàn)箱的功能,但交變?cè)囼?yàn)箱的制造成本較高,因?yàn)榻蛔冊(cè)囼?yàn)箱需配置有曲線自動(dòng)記錄裝置、程序控制器,還須解決試驗(yàn)箱在工作室內(nèi)溫度較高的情況下開啟制冷壓縮機(jī)等問題。因此,交變?cè)囼?yàn)箱的價(jià)格比恒定試驗(yàn)箱的價(jià)格一般要高20%以上。因此,我們應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是的以試驗(yàn)方法的需要為出發(fā)點(diǎn),選用恒定試驗(yàn)箱或者是交變?cè)囼?yàn)箱。
4、溫度范圍
目前,國外溫度試驗(yàn)箱的范圍大體上為-73~+177℃,或-70~+180℃。國內(nèi)多數(shù)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(nèi)絕大多數(shù)軍用、民用產(chǎn)品溫度試驗(yàn)的需要,除非確有特殊需要,如安裝位置靠近發(fā)動(dòng)機(jī)等熱源的產(chǎn)品外,不可盲目提高溫度上限。因?yàn)樯舷逌囟仍礁?,箱體內(nèi)外的溫差越大,箱體內(nèi)部流場(chǎng)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(duì)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。
5、濕度范圍
國內(nèi)外環(huán)境試驗(yàn)箱給出的濕度指標(biāo)大都是20~98%RH或30~98%RH,如果濕熱試驗(yàn)箱沒有除濕系統(tǒng),則濕度范圍為60~98%,這一類試驗(yàn)箱只能做高濕試驗(yàn),但它的價(jià)格低得多。值得注意的是在濕度指標(biāo)后面應(yīng)該注明相應(yīng)的溫度范圍,或給出低露點(diǎn)溫度。因?yàn)橄鄬?duì)濕度是與溫度直接相關(guān)的,對(duì)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)濕度超過100%,在箱體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
實(shí)現(xiàn)高溫、高濕只需要往箱體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠,進(jìn)行加濕。低溫低濕則相對(duì)難于控制,因?yàn)榇藭r(shí)的含濕量很低,有時(shí)比大氣中的含濕量低很多,需要對(duì)箱體內(nèi)流動(dòng)的空氣除濕,使空氣變得干燥。
目前國內(nèi)外絕大多數(shù)的溫濕度試驗(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)達(dá)到100%RH,因空氣飽和在光管上結(jié)露,使空氣變得更干燥。這種除濕方式理論上可達(dá)到零度以下的露點(diǎn)溫度,但是當(dāng)冷點(diǎn)表面溫度到達(dá)0℃時(shí),光管表面結(jié)露的水滴會(huì)結(jié)冰,從而影響光管表面的熱交換,使除濕能力下降。又因?yàn)橄潴w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)溫度回升。另一方面,在光管間流動(dòng)的濕空氣只是在和光管(冷點(diǎn))接觸的瞬間達(dá)到飽和狀態(tài)而析出水蒸汽,因此這種除濕方法很難使箱體內(nèi)的露點(diǎn)溫度在到0℃以下。實(shí)際所達(dá)到的低露點(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℃。如果要求溫度20℃進(jìn)相對(duì)濕度達(dá)到20%RH,此時(shí)的露點(diǎn)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(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)。
6、濕度的精度
環(huán)境試驗(yàn)箱中測(cè)量濕度多數(shù)是采用干濕球法,環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的制造標(biāo)準(zhǔn)GB10586要求,相對(duì)濕度偏差應(yīng)在±23%RH。為滿足濕度控制精度的要求,濕度試驗(yàn)箱的溫度控制精度較高,溫度波動(dòng)一般小于±0.2℃。否則很難達(dá)到濕度控制精度的要求。
7、溫度波動(dòng)度
溫度波動(dòng)是一個(gè)比較容易實(shí)現(xiàn)的參數(shù),所有環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備廠家生產(chǎn)的多數(shù)的試驗(yàn)箱實(shí)際的溫度波動(dòng)都可以控制在±0.3℃的范圍以內(nèi)。
8、溫度變化速率
普通的高低溫試驗(yàn)箱沒有降溫速度的指標(biāo),從環(huán)境溫度降溫到標(biāo)稱的低溫度的時(shí)間一般為90~120min。高低溫交變?cè)囼?yàn)箱、高低溫交變濕熱試驗(yàn)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(nèi)速度可調(diào)。而快速溫度變化試驗(yàn)箱的變溫速率較快,升溫、降溫速率可以達(dá)到3℃/min~15℃/min,在某些溫度段升溫、降溫速率甚至可以達(dá)到30℃/min以上。
各種規(guī)格、速度的快速溫度變化試驗(yàn)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(jù)試驗(yàn)不同的試驗(yàn)要求,快速溫度變化試驗(yàn)箱變溫范圍有的是-55~+80℃,而有的是-40~+80℃。
關(guān)于快速溫度變化試驗(yàn)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(shí)際上是每5min平均速度)。全程平均速度是指在試驗(yàn)箱的變溫范圍內(nèi),高溫度與低溫度之差值與時(shí)間之比。目前國外各環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的變溫速率的技術(shù)參數(shù)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(shí)間段內(nèi),能夠保證的變溫速率。而實(shí)際上對(duì)于快速溫度變化試驗(yàn)箱來說,保證線形升降溫速度的難度大、關(guān)鍵的一段是,在降溫段后的一個(gè)5min的時(shí)間段內(nèi),試驗(yàn)箱可以達(dá)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(xué)。因此試驗(yàn)設(shè)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(gè)參數(shù)。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(chǎng)均勻度
為了更正確地模擬產(chǎn)品在自然界所遭受的實(shí)際環(huán)境狀況,在環(huán)境試驗(yàn)中必須保證被測(cè)產(chǎn)品的周邊處在同一溫度環(huán)境條件下北京漢陽,為此,必須對(duì)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度梯度和溫度的波動(dòng)度加以限制。在國軍標(biāo)GJB150.1-86軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法總則中明確規(guī)定“試驗(yàn)樣品附近測(cè)量系統(tǒng)的溫度應(yīng)在試驗(yàn)溫度的±2℃以內(nèi),其溫度工不超過1℃/m或總的大值為2.2℃(試驗(yàn)樣品不工作)”。
10、制冷系統(tǒng)冷卻方式
試驗(yàn)設(shè)備如果帶有制冷系統(tǒng),制冷系統(tǒng)需要進(jìn)行冷卻。試驗(yàn)箱有風(fēng)冷、水冷兩種形式。
以上關(guān)于選擇溫濕度試驗(yàn)箱要考慮的因素就為大家分享到這里,溫濕度試驗(yàn)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(huán)境條件,更搭配容易操作及學(xué)習(xí)的高準(zhǔn)確性之編程控制及定點(diǎn)控制系統(tǒng),提供好的測(cè)試性能,因此對(duì)于它的選擇一定要慎重。
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