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選擇溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱的5個(gè)要點(diǎn)——選型指南

    我們選擇滿足自己產(chǎn)品試驗(yàn)條件的環(huán)境 試驗(yàn)箱（溫濕度環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備），面對(duì)各家供應(yīng)商提供的技術(shù)參數(shù)，從文字上很難判斷哪個(gè)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量更優(yōu)更好，只能了解到每家供應(yīng)商提供的設(shè)備的價(jià)位，對(duì) 于公司起步較晚、成立時(shí)間較短的供應(yīng)商，技術(shù)儲(chǔ)備相對(duì)薄弱，能力就是能按期完成客戶的訂單；對(duì)于為你提供的這臺(tái)溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱，壽命多長(zhǎng)、能用多久、能 一次性連續(xù)工作多長(zhǎng)時(shí)間、能否到達(dá)該設(shè)備的極限溫度，老實(shí)說都是未知數(shù)，只能拍胸脯保證，沒有成熟的案例和完整的數(shù)據(jù)說明和支持。又由于中國的市場(chǎng)上同類 產(chǎn)品同質(zhì)化非常嚴(yán)重，包括溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱的鈑金結(jié)構(gòu)用材林、控制系統(tǒng)及成套電氣材料、制冷的壓縮機(jī)機(jī)組等部品部件，選擇的品牌都近乎相同，讓我們的用戶 無所適從。每選擇一臺(tái)試驗(yàn)設(shè)備，都需要花大力氣去考察供應(yīng)商、去看廠驗(yàn)廠、去體驗(yàn)設(shè)備、甚至需要供應(yīng)商安排到其他客戶那里參觀考察，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

    基于以上問題的考慮，特別針對(duì)溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱的選型，我想推薦以下5個(gè)方面的要點(diǎn)：
    1、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱容積的選擇；
    2、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱溫度范圍的選擇；
    3、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱濕度范圍的選擇；
    4、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱控制系統(tǒng)的選擇；
    5、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱溫度變化速率的選擇。

    希望對(duì)光臨深圳市富易達(dá)儀器有限公司官方網(wǎng)站的朋友有所幫助。

1、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱容積的選擇 ——gaibotest.com推薦

    試品（電子元器件、組件、部品部件或整機(jī)）置入溫濕度環(huán)境環(huán)境箱進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，為了保證試品周圍空氣環(huán)境能滿足產(chǎn)品試驗(yàn)規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)條件，溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱的內(nèi)部工作室尺寸與試品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下3點(diǎn)原則規(guī)定：
    第一、試品總體積。被試產(chǎn)品的體積（富易達(dá)習(xí)慣描述尺寸按照深寬高進(jìn)行表述D×W×H）不得超過試驗(yàn)箱有效工作空間的三分之一（33）％（推薦選用小于33％）。對(duì)于在試驗(yàn)中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于20％。 
    第二、試品縱橫截面。被試產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面（縱向和橫向斷面）與該斷面上試驗(yàn)箱工作室總截面（縱向和橫向斷面）之比不大于三分之一（一般客戶可以選擇35～50）％（推薦選用35％）。
    第三、試品距離箱壁的絕對(duì)距離。不管溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱有多大或者有多小，被試產(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）。總括上述三點(diǎn)規(guī)定，氣候環(huán)境試驗(yàn)箱的工作腔容積至少應(yīng)是被試產(chǎn)品外廓體積的 3～5倍。作出這種規(guī)定的理由有以下幾點(diǎn)：

    1〕被試驗(yàn)件置入箱體后擠占了流暢的通道，通道變窄將導(dǎo)致氣流流速的增加。加速氣流與被試驗(yàn)件之間的熱交換。這與環(huán)境條件的再現(xiàn)不符，因?yàn)樵谟嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì) 涉及溫度環(huán)境試驗(yàn)都規(guī)定試驗(yàn)箱內(nèi)試驗(yàn)樣件周圍的空氣流速不應(yīng)超過1.7m/s，以防止試驗(yàn)樣件和周圍氣氛產(chǎn)生不符合實(shí)際的熱傳導(dǎo)。在空載時(shí)試驗(yàn)箱內(nèi)平均風(fēng) 速為0.6～0.8m/s，不超過1m/s，滿足a)、b)兩點(diǎn)要求所規(guī)定的空間及面積比時(shí)，流場(chǎng)的風(fēng)速可能增大（50～100）％，平均最高風(fēng)速為 （1～1.7）m/s。滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。如果在試驗(yàn)中不加限制地加大試驗(yàn)件的體積或迎風(fēng)斷面積，則實(shí)際試驗(yàn)時(shí)氣流風(fēng)速將增大到超出試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最 高風(fēng)速，其試驗(yàn)結(jié)果的有效性將受到懷疑。
    2〕氣候箱工作腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)〔如溫度、濕度、鹽霧沉降率等〕的精度指標(biāo)都是在空載狀態(tài)下檢測(cè)的結(jié)果，一旦置入被試驗(yàn)件后，對(duì)試驗(yàn)箱工作腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)的均勻 性將產(chǎn)生影響，試驗(yàn)件占有的空間越大，這種影響也就越嚴(yán)重。實(shí)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，流場(chǎng)中迎風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可達(dá)到3～8℃，嚴(yán)重時(shí)可大到10℃以上。因 此，必須盡量滿足前面兩項(xiàng)要求，以保證被試產(chǎn)品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性。
    3〕根據(jù)熱傳導(dǎo)的原理，箱壁附近氣流的溫度通常與流場(chǎng)中心溫度相差2～3℃，在高低溫的上下限時(shí)，還可能達(dá)到5℃。箱壁的溫度與箱壁附近流場(chǎng)的溫度又相差 2～3℃（視箱壁的結(jié)構(gòu)和材料而定）試驗(yàn)溫度與外界大氣環(huán)境相差越大，上述溫差也越大，因此，距箱壁（100～150mm）距離內(nèi)的空間是不可利用空間。

2、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱溫度范圍的選擇——gaibotest.com推薦

    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℃。這些溫度范圍通常可以滿足國內(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)樯舷逌囟仍礁撸潴w內(nèi)外的溫差越大，箱體內(nèi)部流場(chǎng)的均勻性也越 差。可利用的工作室體積也就越小。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。

3、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱濕度范圍的選擇——gaibotest.com推薦

    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，或給出最低露點(diǎn)溫度。因?yàn)橄鄬?duì)濕度是與溫度直接相關(guān)的，對(duì)于同樣的絕對(duì) 含濕量，溫度越高，相對(duì)濕度就越小，如絕對(duì)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)高溫高濕條件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)的絕對(duì)含濕量很低，有時(shí)比大氣中的絕對(duì)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不可能絕對(duì)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)到的最低露點(diǎn)溫度為5～7℃。露點(diǎn)溫度5℃相當(dāng)于絕對(duì)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℃，采用致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)。

4、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱控制系統(tǒng)的選擇——fuyidatest.com 富易達(dá)儀器推薦
   
    溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱有恒溫恒濕試驗(yàn)箱、高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱兩種情況。
    恒定試驗(yàn)箱：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、濕度點(diǎn)，試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度、濕度點(diǎn)的能力。
    交變?cè)囼?yàn)箱：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)箱有能力根據(jù)預(yù)置的曲線完成試驗(yàn)過程，并且可以在最大升溫、降溫速率能力 的范圍內(nèi)，精確控制升溫、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。當(dāng)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、程序控制儀，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。

5、溫濕度環(huán)境試驗(yàn)箱溫度變化速率的選擇——fuyidatest.com 富易達(dá)儀器推薦
   
    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)稱的最低溫度的時(shí)間一般為60～120min。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。
    不同規(guī)格、不同容積的快速溫度變化試驗(yàn)箱，其需要試驗(yàn)的快速溫度變化的溫度范圍一般都是相同的（即－60～＋125℃），但考核降溫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，一種是線性升降溫速度（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)，最高溫度與最低溫度之差值與時(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。
    線性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，保證線性升降溫速度的難度最大、最關(guān)鍵的一段 是，在降溫段最后的一個(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，線性升降溫速度（每5min平均速度）更科學(xué)。因此試驗(yàn)設(shè)備最好具 有全程平均升降溫速度和線性升降溫速度（每5min平均速度）這兩個(gè)參數(shù)。一般來說，線性升降溫速度（每5 min平均速度）是全程平均升降溫速度的1/2。