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高低温湿热交变设备选购的10种方法和4 项注意

  
高低温湿热交变设备选购的10种方法和4 项注意
高低温湿热交变试验是在模拟我们所在的,自然界中各种不同的温度湿度环境现象 用以检测各种产品或物质在各种不同的温度湿度环境的使用寿命,及各种不同物理性质甚至诱发化学性质的变化的一种模拟环境的可靠性试验设备。
   所以几乎各行业的产品都会有这方面的测试需求,国际上和国内相关的试验标准更是多不胜数,如GBHB ISO IEC ANSI BS DIN JIS NF ASM ASTM IEEE UL ISTA等。
简单列举如下
GJB150――中华人民共和国国家**标准《**设备环境试验方法》
GB2423――中华人民共和国国家标准《电工电子产品环境试验方法指南》
GB5170《电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法》等
 
高低温湿热交变设备选购的4项注意
 
一 再现性
  在改变了的测量条件下,对同一被测的测量结果之间的一致性,称为测量结果的再现性。再现性又称为重现性。我们不可能将所有被测物放在我们预设的自然环境所以在试验设备内完整而**地再现自然界存在的环境条件 应该满足产品试验规范所规定的环境条件及其容许误差均匀性和温度湿度控制精度的要求。只有这样,才能保证在环境试验中环境条件的再现性。
 
二  重复性
  测量结果重复性是在测量条件保持不变的情况下,连续多次测量结果之间的一致性;在很多实际工作中,*重要的再现性指由不同操作者、采用相同测量方法测试设备,在相同的环境条件下,测量同一被测量的重复测量结果之间的一致性,即测量条件的改变只限于操作者的改变。
    如果测试设备偏差过大不能符合标准中相关的要求试验人员无法别是哪一个变因出问题就失去了做测试的意义 也无法达到相关标准的要求。
可观测
   任何一台环境试验设备所提供的环境条件必须是可观测的,这不仅是为了使环境参数限制在一定的容差范围之内,保证试验条件的再现性和重复性的要求,而且从产品试验的**出发也是必须的,以便防止环境条件失控导致被试产品的损坏,带来不必要的损失。而且在测试过程中我们可以立刻看到被测物外观上的变化。以BA-TH80为例则采用钢化玻璃可保证在高低温的环境下依然正常运作。
可编程控制
    目前相关标准中大多有再不同温湿度条件下的长时间多循环模拟测试 我们只需将预设的条件输入好试验设备即可自动运行 如条件**12hr 温度 85 湿度 85 ** 12hr温度 60 湿度 60 可避免人力监控造成的浪费和误差
 
                                         
高低温湿热交变设备选购的10个方法
             
一、容积的选择
      将被试产品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:
  1.测试产品的体积(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%。
   2.测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%)。
3.测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室容积至少应是被试产品外部体积的3~5倍。作出这种规定的理由有以下几点:
   a〕被试验件置入箱体后挤占了流畅的信道,信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,满足第1.2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*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*高风速,其试验结果的有效性将受到怀疑。
   b〕气候箱工作室内环境参数〔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,对试验箱工作室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。
   c〕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。
 
二、温度范围的选择
      目前,温度的范围大体上为-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**、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。
 
三、湿度范围的选择
      国内外高低温湿热交变试验设备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*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**含湿量,温度越高,相对湿度就越小,如**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**含湿量很低,有时比大气中的**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,使空气变得更干燥。这种除湿方式理论上可达到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,从而影响光管表面的热交换,使除湿能力下降。又因为箱体不可能**密封,大气中的湿空气会渗入到箱体内,使露点温度回升。另一方面,在光管间流动的湿空气只是在和光管(冷点)接触的瞬间达到饱和状态而析出水蒸汽,因此这种除湿方法很难使箱体内的露点温度在到0℃以下。实际所达到的*低露点温度为5~7℃。露点温度5℃相当于**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℃进相对湿度达到20%RH,此时的露点温度为-3℃,采用致冷方式除湿是很困难的,必须选用空气干燥系统才能实现。
 
四、控制方式的选择
    高低温湿热交变试验箱已BA-TH80为例。普通的高低温试验箱一般指的是恒定高低温试验箱,其控制方式为:设定一个目标温度,试验箱具有自动恒温到目标温度点的能力。恒定温湿度试验箱的控制控制方式也类似,设定一个目标温度、湿度点,试验箱具有自动恒温到目标温度、湿度点的能力。高、低温交变试验箱具有设定一条或者多条高低温变化、循环的程序,试验箱有能力根据预置的曲线完成试验过程,并且可以在*大升温、降温速率能力的范围内,**控制升温、降温的速率,即可以根据设定的曲线的斜率控制升温、降温速率。同样,高低温交变湿热试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。当然,交变试验箱都具有恒定试验箱的功能,但交变试验箱的制造成本较高,因为交变试验箱需配置有曲线自动记录装置、程控仪,还须解决试验箱在工作室内温度较高的情况下开启制冷机等问题,因此,交变试验箱的价格比恒定试验箱的价格一般要高20%以上。因此,我们应当实事**的以试验方法的需要为出发点,选用恒定试验箱或者是交变试验箱。
 
五、非负载线性
      线性即是变温速率的控制普通的高低温试验箱没有降温速度的指针,从环境温度降温到标称的*低温度的时间一般为90~120min。高低温交变试验箱、高低温交变湿热试验箱都有变温速度的要求,其变温速率一般要求1℃/min,在此速率的范围内速度可调。而快速温度变化试验箱的变温速率较快,升温、降温速率可以达到3℃/min~15℃/min,在某些温度段升温、降温速率甚至可以达到30℃/min以上。
   各种规格、速度的快速温度变化试验箱的温度范围一般都是相同的,即-60~+130℃,但考核降温速度的变温范围却不尽相同,根据试验不同的试验要求快速温度变化试验箱变温范围有的是-55~+80℃,而有的是-40~+80℃。
 关于快速温度变化试验箱的变温速率有两种提法,一种是全程平均升降温速度,一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试验箱的变温范围内,*高温度与*低温度之差值与时间之比。目前国外各环境试验设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。以本公司BA-80H为例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。而实际上对于快速温度变化试验箱来说,保证线形升降温速度的难度*大、*关键的一段是,在降温段*后的一个5min的时间段内,试验箱可以达到的降温速率。从某种角度讲,线形升降温速度(每5min平均速度)更科学。因此试验设备*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。至于非负载线性,实际亦可以跟销售人员讨论了解来判断生产厂家的专业性。
 
六、风速
      有关标准规定,进行环境试验时温湿箱内的风速应小于1.7m/s,对于试验本身来说,风速越小越好,风速过大会加速试验件表面与箱体内流动气流的热交换,于试验的真实性不利。但为了保证试验箱工作室内的均匀性,试验箱内具有循环风是必需的。但是快速温度变化试验箱以及温度、湿度、振动等多因素综合环境试验箱,为追求变温速率,必须加快箱体内循环气流的流速,风速通常在2~3m/s。因此,对于不同的使用目的,风速的限制是不一样的。
 
七、温度波动度
      温度波动是一个比较容易实现的参数,所有环境试验设备厂家生产的多数的试验箱实际的温度波动都可以控制在±0.3℃的范围以内。
                                                                                      
八、温度均匀度
      为了更正确地模拟产品在自然界所遭受的实际环境状况,在环境试验中必须保证被试产品的周边处在同一温度环境条件下,为此,必须对试验箱内的温度梯度和温度的波动度加以限制。在国标GJB150.1-86**设备环境试验方法总则中明确规定“试验样品附近测量系统的温度应在试验温度的±2℃以内。
 
九、湿度的控制
       环境试验箱中测量湿度多数是采用干湿球法,环境试验设备的制造标准GB10586要求,相对湿度偏差应在±23%RH。为满足湿度控制精度的要求,湿度试验箱的温度控制精度较高。否则很难达到湿度控制精度的要求。
 
十、试验设备环境要求
   建议通风良好避免日晒,因为周围环境温度湿度会影响试验设备,造成温湿度不稳定甚至造成压缩机加热器的负担浪费电力增加雪种的消耗及影响使用寿命。
 
 
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