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一、選擇高低溫濕熱試驗(yàn)箱容積的辦法
將被試產(chǎn)品(元器件、組件、部件或整機(jī))置入氣候環(huán)境箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了確保被試產(chǎn)品周圍氣氛能滿意實(shí)驗(yàn)規(guī)范所規(guī)則的環(huán)境實(shí)驗(yàn)條件，氣候箱作業(yè)尺度與被試產(chǎn)品外廓尺度之間應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)規(guī)則：
1、被試產(chǎn)品的頂風(fēng)斷面積與該斷面上試驗(yàn)箱作業(yè)室總面積之比不大于(35～50)%(推薦選用35%)。
2、被試產(chǎn)品的體積(W×D×H)不得超越試驗(yàn)箱有用作業(yè)空間的(20～35)%(推薦選用20%)。關(guān)于在實(shí)驗(yàn)中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10%。
3、被試產(chǎn)品外廓外表距試驗(yàn)箱壁的間隔至少保持100～150mm，(推薦選用150mm)。
上述三點(diǎn)規(guī)則實(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)。總括上述三點(diǎn)規(guī)則，氣候環(huán)境試驗(yàn)箱的作業(yè)腔容積至少應(yīng)是被試產(chǎn)品外廓體積的3～5倍。作出這種規(guī)則的理由有以下幾點(diǎn)：被實(shí)驗(yàn)件置入箱體后擠占了流暢的通道，通道變窄將導(dǎo)致氣流流速的添加。加速氣流與被實(shí)驗(yàn)件之間的熱交換。這與環(huán)境條件的再現(xiàn)不符，由于在有關(guān)規(guī)范中對(duì)觸及溫度環(huán)境實(shí)驗(yàn)都規(guī)則試驗(yàn)箱內(nèi)實(shí)驗(yàn)樣件周圍的空氣流速不應(yīng)超越1.7m/s，以防止實(shí)驗(yàn)樣件和周圍氣氛發(fā)生不符合實(shí)際的熱傳導(dǎo)。在空載時(shí)試驗(yàn)箱內(nèi)均勻風(fēng)速為0.6～0.8m/s，不超越1m/s，滿意a)、b)兩點(diǎn)要求所規(guī)則的空間及面積比時(shí)，流場(chǎng)的風(fēng)速可能增大(50～100)%，均勻風(fēng)速為(1～1.7)m/s。滿意規(guī)范規(guī)則的要求。假如在實(shí)驗(yàn)中不加約束地加大實(shí)驗(yàn)件的體積或頂風(fēng)斷面積，則實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)氣流風(fēng)速將增大到超出實(shí)驗(yàn)規(guī)范所規(guī)則的風(fēng)速，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有用性將遭到置疑。
二、高低溫濕熱試驗(yàn)箱操控辦法的選擇
溫度、濕度試驗(yàn)箱有穩(wěn)定試驗(yàn)箱、交變?cè)囼?yàn)箱兩種狀況。一般的高低溫試驗(yàn)箱一般指的是穩(wěn)定高低溫試驗(yàn)箱，其操控辦法為：設(shè)定一個(gè)方針溫度，試驗(yàn)箱具有主動(dòng)恒溫到方針溫度點(diǎn)的才能。穩(wěn)定溫濕度試驗(yàn)箱的操控操控辦法也相似，設(shè)定一個(gè)方針溫度、濕度點(diǎn)，試驗(yàn)箱具有主動(dòng)恒溫到方針溫度、濕度點(diǎn)的才能。高、低溫交變?cè)囼?yàn)箱具有設(shè)定一條或者多條高低溫改變、循環(huán)的程序，試驗(yàn)箱有才能依據(jù)預(yù)置的曲線完成實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，而且能夠在升溫、降溫速率才能的規(guī)模內(nèi)，準(zhǔn)確操控升溫、降溫的速率，即能夠依據(jù)設(shè)定的曲線的斜率操控升溫、降溫速率。相同，高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱也具有預(yù)置溫度、濕度曲線，而且依據(jù)預(yù)置進(jìn)行操控的才能。當(dāng)然，交變?cè)囼?yàn)箱都具有穩(wěn)定試驗(yàn)箱的功用，但交變?cè)囼?yàn)箱的制作成本較高，由于交變?cè)囼?yàn)箱需裝備有曲線主動(dòng)記錄設(shè)備、程序操控儀，還須處理試驗(yàn)箱在作業(yè)室內(nèi)溫度較高的狀況下開啟制冷機(jī)等問題，因而，交變?cè)囼?yàn)箱的價(jià)格比穩(wěn)定試驗(yàn)箱的價(jià)格一般要高20%以上。因而，我們應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是的以實(shí)驗(yàn)辦法的需求為起點(diǎn)，選用穩(wěn)定試驗(yàn)箱或者是交變?cè)囼?yàn)箱。
三、高低溫濕熱試驗(yàn)箱濕度規(guī)模的選擇
國(guó)表里環(huán)境試驗(yàn)箱給出的濕度目標(biāo)大都是20～98%RH或30～98%RH，假如濕熱試驗(yàn)箱沒有除濕體系，則濕度規(guī)模為60～98%，這一類試驗(yàn)箱只能做高濕實(shí)驗(yàn)，但它的價(jià)格低得多。值得注意的是在濕度目標(biāo)后面應(yīng)該注明相應(yīng)的溫度規(guī)模，或給出露點(diǎn)溫度。由于相對(duì)濕度是與溫度直接相關(guān)的，關(guān)于相同的肯定含濕量，溫度越高，相對(duì)濕度就越小，如肯定含濕量為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)濕度超越99%，在箱體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。完成高溫、高濕只需求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)難于操控，由于此時(shí)的肯定含濕量很低，有時(shí)比大氣中的肯定含濕量低許多，需求對(duì)箱體內(nèi)活動(dòng)的空氣除濕，使空氣變得枯燥。現(xiàn)在國(guó)表里絕大大都的溫濕度箱都選用制冷除濕的原理，是在箱體的空氣預(yù)調(diào)室內(nèi)加一組制寒光管。當(dāng)濕空氣經(jīng)過冷管時(shí)，其相對(duì)濕度會(huì)到達(dá)99%RH，因空氣飽和在光管上結(jié)露，使空氣變得更枯燥。這種除濕辦法理論上可到達(dá)零度以下的露點(diǎn)溫度，但是當(dāng)冷點(diǎn)外表溫度抵達(dá)0℃時(shí)，光管外表結(jié)露的水滴會(huì)結(jié)冰，從而影響光管外表的熱交換，使除濕才能下降。又由于箱體不行能肯定密封，大氣中的濕空氣會(huì)進(jìn)入到箱體內(nèi)，使露點(diǎn)溫度上升。另一方面，在光管間活動(dòng)的濕空氣只是在和光管(冷點(diǎn))觸摸的瞬間到達(dá)飽和狀態(tài)而析出水蒸汽，因而這種除濕辦法很難使箱體內(nèi)的露點(diǎn)溫度在到0℃以下。實(shí)際所到達(dá)的露點(diǎn)溫度為5～7℃。露點(diǎn)溫度5℃相當(dāng)于肯定含濕量為0.0055g/Kg，對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度20%RH的溫度為30℃。假如要求溫度20℃進(jìn)相對(duì)濕度到達(dá)20%RH，此時(shí)的露點(diǎn)溫度為－3℃，選用致冷辦法除濕是很困難的，有必要選用空氣枯燥體系才能完成。
四、高低溫濕熱試驗(yàn)箱腔內(nèi)環(huán)境
參數(shù)〔如溫度、濕度、鹽霧沉降率等〕的精度目標(biāo)都是在空載狀態(tài)下檢測(cè)的結(jié)果，一旦置入被實(shí)驗(yàn)件后，對(duì)試驗(yàn)箱作業(yè)腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)的均勻性將發(fā)生影響，實(shí)驗(yàn)件占有的空間越大，這種影響也就越嚴(yán)峻。實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)明，流場(chǎng)中頂風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可到達(dá)3～8℃，嚴(yán)峻時(shí)可大到10℃以上。因而，有必要盡量滿意a〕、b〕兩項(xiàng)要求，以確保被試產(chǎn)品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性。依據(jù)熱傳導(dǎo)的原理，箱壁鄰近氣流的溫度一般與流場(chǎng)中心溫度相差2～3℃，在高低溫的上下，還可能到達(dá)5℃。箱壁的溫度與箱壁鄰近流場(chǎng)的溫度又相差2～3℃(視箱壁的結(jié)構(gòu)和材料而定)實(shí)驗(yàn)溫度與外界大氣環(huán)境相差越大，上述溫差也越大，因而，距箱壁(100～150mm)間隔內(nèi)的空間是不行使用空間。溫度規(guī)模的選擇現(xiàn)在，國(guó)外溫度試驗(yàn)箱的規(guī)模大體上為－73～＋177℃，或－70～＋180℃。國(guó)內(nèi)大都廠家一般為－80～＋130℃，－60～＋130℃，－40～＋130℃，也有高溫到150℃。這些溫度規(guī)模一般能夠滿意國(guó)內(nèi)絕大大都、民用產(chǎn)品溫度實(shí)驗(yàn)的需求，除非確有特殊需求，如安裝方位靠近發(fā)動(dòng)機(jī)等熱源的產(chǎn)品外，不行盲目提高溫度上限。由于上限溫度越高，箱體表里的溫差越大，箱體內(nèi)部流場(chǎng)的均勻性也越差?？墒褂玫淖鳂I(yè)室體積也就越小。另一方面，上限溫度值越高，對(duì)箱壁夾層中保溫材料(如*等)的耐熱性要求越高。箱體密封性的要求也越高，使箱體的制作成本添加。
五、變溫速率的選擇
一般的高低溫試驗(yàn)箱沒有降溫速度的目標(biāo)，從環(huán)境溫度降溫到標(biāo)稱的溫度的時(shí)刻一般為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，在此速率的規(guī)模內(nèi)速度可調(diào)。而快速溫度改變?cè)囼?yàn)箱的變溫速率較快，升溫、降溫速率能夠到達(dá)3℃/min～15℃/min，在某些溫度段升溫、降溫速率乃至能夠到達(dá)30℃/min以上。各種規(guī)格、速度的快速溫度改變?cè)囼?yàn)箱的溫度規(guī)模一般都是相同的，即－60～＋130℃，但查核降溫速度的變溫規(guī)模卻不盡相同，依據(jù)實(shí)驗(yàn)不同的實(shí)驗(yàn)要求，快速溫度改變?cè)囼?yàn)箱變溫規(guī)模有的是－55～＋80℃，而有的是－40～＋80℃。關(guān)于快速溫度改變?cè)囼?yàn)箱的變溫速率有兩種提法，一種是全程均勻升降溫速度，一種是線形升降溫速度(實(shí)際上是每5min均勻速度)。全程均勻速度是指在試驗(yàn)箱的變溫規(guī)模內(nèi)，溫度與溫度之差值與時(shí)刻之比?，F(xiàn)在國(guó)外各環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的變溫速率的技術(shù)參數(shù)都是指的全程均勻速率。線形升降溫速度指在恣意的每5min時(shí)刻段內(nèi)，能夠確保的變溫速率。而實(shí)際上關(guān)于快速溫度改變?cè)囼?yàn)箱來說，確保線形升降溫速度的難度、最關(guān)鍵的一段是，在降溫段最終的一個(gè)5min的時(shí)刻段內(nèi)，試驗(yàn)箱能夠到達(dá)的降溫速率。從某種視點(diǎn)講，線形升降溫速度(每5min均勻速度)更科學(xué)。因而實(shí)驗(yàn)設(shè)備具有全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(gè)參數(shù)。一般來說，線形升降溫速度(每5min均勻速度)是全程均勻升降溫速度的1/2。
六、濕度的精度操控
環(huán)境試驗(yàn)箱中丈量濕度大都是選用干濕球法，環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制作規(guī)范GB10586要求，相對(duì)濕度誤差應(yīng)在±23%RH。為滿意濕度操控精度的要求，濕度試驗(yàn)箱的溫度操控精度較高，溫度動(dòng)搖一般小于±0.2℃。否則很難到達(dá)濕度操控精度的要求。
七、高低溫濕熱試驗(yàn)箱溫度動(dòng)搖度
溫度動(dòng)搖是一個(gè)比較容易完成的參數(shù)，所有環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠家生產(chǎn)的大都的試驗(yàn)箱實(shí)際的溫度動(dòng)搖都能夠操控在±0.3℃的規(guī)模以內(nèi)。
八、溫度場(chǎng)均勻度
為了更正確地模仿產(chǎn)品在自然界所遭受的實(shí)際環(huán)境狀況，在環(huán)境實(shí)驗(yàn)中有必要確保被試產(chǎn)品的周邊處在同一溫度環(huán)境條件下，為此，有必要對(duì)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度梯度和溫度的動(dòng)搖度加以約束。在標(biāo)GJB150.1－86設(shè)備環(huán)境實(shí)驗(yàn)辦法總則中明確規(guī)則“實(shí)驗(yàn)樣品鄰近丈量體系的溫度應(yīng)在實(shí)驗(yàn)溫度的±2℃以內(nèi)，其溫度工不超越1℃/m或總的值為2.2℃(實(shí)驗(yàn)樣品不作業(yè))"。
九、冷卻辦法選擇
高低溫濕熱試驗(yàn)箱假如帶有制冷體系，制冷體系需求進(jìn)行冷卻。試驗(yàn)箱有風(fēng)冷、水冷兩種形式。