模拟环境试验设备温湿度箱的选择.pdf

温湿度试验箱的选择 温湿度试验箱的选择 1、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试验时，为了保证被试产品周围气 氛能满足试验规范所规定的环境试验条件，气候箱工作尺寸与被试产品外廓尺寸之间应遵循以下几点 规定： a） 被试产品的体积（W×D×H）不得超过试验箱有效工作空间的（20～35）％（推荐选用20 ％）。对于在试验中发热的产品推荐选用不大于10％。 b） 被试产品的迎风断面积与该断面上试验箱 工作室总面积之比不大于（35～50）％（推荐选用35％）。 c） 被试产品外廓表面距试验箱壁的距离 至少保持100～150mm，（推荐选用150mm）。 上述三点规定实际上是相互依存和统一的。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）。总括上述三点规定，气候环境试验箱的工作腔容积至 少应是被试产品外廓体积的3～5倍。作出这种规定的理由有以下几点： 1〕 被试验件置入箱体后挤 占了流畅的通道，通道变窄将导致气流流速的增加。加速气流与被试验件之间的热交换。这与环境条 件的再现不符，因为在有关标准中对涉及温度环境试验都规定试验箱内试验样件周围的空气流速不应 超过1.7m/s，以防止试验样件和周围气氛产生不符合实际的热传导。在空载时试验箱内平均风速为 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。如果在试验中不加限制地加大试验 件的体积或迎风断面积，则实际试验时气流风速将增大到超出试验标准所规定的最高风速，其试验结 果的有效性将受到怀疑。 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，一旦置入被试 验件后，对试验箱工作腔内环境参数的均匀性将产生影响，试验件占有的空间越大，这种影响也就越 严重。实测试验数据表明，流场中迎风面与背风面的温差可达到3～8℃，严重时可大到10℃以上。因 此，必须尽量满足a〕、b〕两项要求，以保证被试产品周围环境参数的均匀性。 3〕 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，还可能达到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）试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。 2、温 度范围的选择 目前，国外温度试验箱的范围大体上为－73～＋177℃，或－70～＋180℃。国内多数厂 家一般为－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、民用产品温度试验的需要，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。因为上限温度越高，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，使箱体的制作成本增加。 3、湿度范围的选择 国内外环境试验箱给出的湿度指标大都是20～98％RH或30～98％RH，如果湿热试验箱没有除湿系 统，则湿度范围为60～98％，这一类试验箱只能做高湿试验，但它的价格低得多。值得注意的是在湿 度指标后面应该注明相应的温度范围，或给出最低露点温度。因为相对湿度是与温度直接相关的，对 于同样的绝对含湿量，温度越高，相对湿度就越小，如绝对含湿量为5g/Kg（指1公斤干空气中含有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，因为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，需要对箱体内流动的空气除湿，使空气变得干燥。目前国内外绝大多数 的温湿度箱都采用制冷除湿的原理，是在箱体的空气预调室内加一组制冷光管。当湿空气经过冷管时， 其相对湿度会达到100％RH，因空气饱和在光管上结露，使空