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恒溫恒濕試驗設備選購的10種方法和4項注意

                                               

  恒溫恒濕試驗設備選購的10種方法和4項注意
  恒溫恒濕試驗是在模擬我們所在的,自然界中各種不同的溫度濕度環境現象 用以檢測各種產品或物質在各種不同的溫度濕度環境的使用壽命,及各種不同物理性質甚至誘發化學性質的變化的一種模擬環境的可靠性試驗設備。

    所以幾乎各行業的產品都會有這方面的測試需求,國際上和國內相關的試驗標準更是多不勝數,如GBHBISOIEC ANSI BSDINJISNFASMASTMIEEEUL ISTA等。

簡單列舉如下

GJB150――中華人民共和國國家**標準《**設備環境試驗方法》

GB2423――中華人民共和國國家標準《電工電子產品環境試驗方法指南》

GB5170《電工電子產品環境試驗設備基本參數檢定方法》等

 

恒溫恒濕試驗設備選購的4項注意

 一、再現性
      在改變了的的測量結果之間的一致性,稱為測量結果的再現性。再現性又稱為重現性。我們不可能將所有被測物放在我們預設的自然環境所以在試驗設備內完整而**地再現自然界存在的環境條件 應該滿足產品試驗規范所規定的環境條件及其容許誤差均勻性和溫度濕度控制精度的要求。只有這樣,才能保證在環境試驗中環境條件的再現性。

 二、重復性

  測量結果重復性是在測量條件保持不變的情況下,連續多次測量結果之間的一致性;在很多實際工作中,*重要的再現性指由不同操作者、采用相同測量方法測試設備,在相同的環境條件下,測量同一被測量的重復測量結果之間的一致性,即測量條件的改變只限于操作者的改變。如果測試設備偏差過大不能符合標準中相關的要求試驗人員無法別是哪一個變因出問題就失去了做測試的意義 也無法達到相關標準的要求。
三、可觀測

      任何一臺環境試驗設備所提供的環境條件必須是可觀測的,這不僅是為了使環境參數限制在一定的容差范圍之內,保證試驗條件的再現性和重復性的要求,而且從產品試驗的**出發也是必須的,以便防止環境條件失控導致被試產品的損壞,帶來不必要的損失。而且在測試過程中我們可以立刻看到被測物外觀上的變化。以BA-TH80為例則采用鋼化玻璃可保證在高低溫的環境下依然正常運作。
四、可編程控制

      目前相關標準中大多有再不同溫濕度條件下的長時間多循環模擬測試 我們只需將預設的條件輸入好試驗設備即可自動運行 如條件**12hr 溫度85濕度85** 12hr溫度 60 濕度 60 可避免人力監控造成的浪費和誤差.

 

恒溫恒濕試驗設備選購的10個方法

 

一、容積的選擇

      將被試產品置入氣候環境箱進行試驗時,為了保證被試產品周圍氣氛能滿足試驗規范所規定的環境試驗條件,氣候箱工作尺寸與被試產品外廓尺寸之間應遵循以下幾點規定:

1.測試產品的體積(W×D×H)不得超過試驗箱有效工作空間的(2035)%(推薦選用20%)。對于在試驗中發熱的產品推薦選用不大于10%。

2.測試產品的迎風斷面積與該斷面上試驗箱工作室總面積之比不大于(3550)%(推薦選用35%)。

3.測試產品外廓表面距試驗箱壁的距離至少保持100150mm,(推薦選用150mm)。

      上述三點規定實際上是相互依存和統一的。以1立方米正方體箱子為例,面積比為1:(0.350.5)相當于體積之比為1:(0.2070.354)。距箱壁100150mm相當于體積之比為1:(0.3430.512)。總括上述三點規定,氣候環境試驗箱的工作室容積至少應是被試產品外部體積的35倍。作出這種規定的理由有以下幾點:

a〕被試驗件置入箱體后擠占了流暢的信道,信道變窄將導致氣流流速的增加。加速氣流與被試驗件之間的熱交換。這與環境條件的再現不符,因為在有關標準中對涉及溫度環境試驗都規定試驗箱內試驗樣件周圍的空氣流速不應超過1.7m/s,以防止試驗樣件和周圍氣氛產生不符合實際的熱傳導。在空載時試驗箱內平均風速為0.60.8m/s,不超過1m/s,滿足第1.2點要求所規定的空間及面積比時,流場的風速可能增大(50100)%,平均*高風速為(11.7m/s。滿足標準規定的要求。如果在試驗中不加限制地加大試驗件的體積或迎風斷面積,則實際試驗時氣流風速將增大到超出試驗標準所規定的*高風速,其試驗結果的有效性將受到懷疑。

b〕氣候箱工作室內環境參數〔如溫度、濕度、鹽霧沉降率等〕的精度指標都是在空載狀態下檢測的結果,一旦置入被試驗件后,對試驗箱工作室內環境參數的均勻性將產生影響,試驗件占有的空間越大,這種影響也就越嚴重。實測試驗數據表明,流場中迎風面與背風面的溫差可達到38,嚴重時可大到10以上。因此,必須盡量滿足a〕、b〕兩項要求,以保證被試產品周圍環境參數的均勻性。
 c
〕根據熱傳導的原理,箱壁附近氣流的溫度通常與流場中心溫度相差23,在高低溫的上下限時,還可能達到5。箱壁的溫度與箱壁附近流場的溫度又相差23(視箱壁的結構和材料而定)試驗溫度與外界大氣環境相差越大,上述溫差也越大,因此,距箱壁(100150mm)距離內的空間是不可利用空間。

 

二、溫度范圍的選擇

      目前,國外溫度試驗箱的范圍大體上為-73~+177,或-70~+180。國內多數廠家一般為-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絕大多數**、民用產品溫度試驗的需要,除非確有特殊需要,如安裝位置靠近發動機等熱源的產品外,不可盲目提高溫度上限。因為上限溫度越高,箱體內外的溫差越大,箱體內部流場的均勻性也越差。可利用的工作室體積也就越小。另一方面,上限溫度值越高,對箱壁夾層中保溫材料的耐熱性要求越高。箱體密封性的要求也越高使箱體的制作成本增加。

 

三、濕度范圍的選擇

      國內外環境試驗箱給出的濕度指標大都是2098RH3098RH,如果濕熱試驗箱沒有除濕系統,則濕度范圍為6098%,這一類試驗箱只能做高濕試驗,但它的價格低得多。值得注意的是在濕度指標后面應該注明相應的溫度范圍,或給出*低露點溫度。因為相對濕度是與溫度直接相關的,對于同樣的**含濕量,溫度越高,相對濕度就越小,如**含濕量為5g/Kg(指1公斤干空氣中含有5的水蒸汽),當溫度為29時,相對濕度為20RH,溫度為6時,相對濕度為90RH,當溫度降至4以下,相對濕度超過100%,在箱體內會出現結露現象。

      實現高溫、高濕只需要往箱體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠,進行加濕。低溫低濕則相對難于控制,因為此時的**含濕量很低,有時比大氣中的**含濕量低很多,需要對箱體內流動的空氣除濕,使空氣變得干燥。目前國內外絕大多數的溫濕度箱都采用制冷除濕的原理,是在箱體的空氣預調室內加一組制冷光管。當濕空氣經過冷管時,其相對濕度會達到100RH,因空氣飽和在光管上結露,使空氣變得更干燥。這種除濕方式理論上可達到零度以下的露點溫度,但是當冷點表面溫度到達0時,光管表面結露的水滴會結冰,從而影響光管表面的熱交換,使除濕能力下降。又因為箱體不可能**密封,大氣中的濕空氣會滲入到箱體內,使露點溫度回升。另一方面,在光管間流動的濕空氣只是在和光管(冷點)接觸的瞬間達到飽和狀態而析出水蒸汽,因此這種除濕方法很難使箱體內的露點溫度在到0以下。實際所達到的*低露點溫度為57。露點溫度5相當于**含濕量為0.0055g/Kg,對應相對濕度20RH的溫度為30。如果要求溫度20進相對濕度達到20RH,此時的露點溫度為-3,采用致冷方式除濕是很困難的,必須選用空氣干燥系統才能實現。

 

四、控制方式的選擇

     溫度、濕度試驗箱有恒溫試驗箱BA-T80、高低溫濕熱交變試驗箱BA-TH80兩種情況。普通的高低溫試驗箱一般指的是恒定高低溫試驗箱,其控制方式為:設定一個目標溫度,試驗箱具有自動恒溫到目標溫度點的能力。恒定溫濕度試驗箱的控制控制方式也類似,設定一個目標溫度、濕度點,試驗箱具有自動恒溫到目標溫度、濕度點的能力。高、低溫交變試驗箱具有設定一條或者多條高低溫變化、循環的程序,試驗箱有能力根據預置的曲線完成試驗過程,并且可以在*大升溫、降溫速率能力的范圍內,**控制升溫、降溫的速率,即可以根據設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箱也具有預置溫度、濕度曲線,并且根據預置進行控制的能力。當然,交變試驗箱都具有恒定試驗箱的功能,但交變試驗箱的制造成本較高,因為交變試驗箱需配置有曲線自動記錄裝置、程控儀,還須解決試驗箱在工作室內溫度較高的情況下開啟制冷機等問題,因此,交變試驗箱的價格比恒定試驗箱的價格一般要高20%以上。因此,我們應當實事**的以試驗方法的需要為出發點,選用恒定試驗箱或者是交變試驗箱。

 

五、非負載線性

       線性即是變溫速率的控制普通的高低溫試驗箱沒有降溫速度的指針,從環境溫度降溫到標稱的*低溫度的時間一般為90120min。高低溫交變試驗箱、高低溫交變濕熱試驗箱都有變溫速度的要求,其變溫速率一般要求1/min,在此速率的范圍內速度可調。而快速溫度變化試驗箱的變溫速率較快,升溫、降溫速率可以達到3/min15/min,在某些溫度段升溫、降溫速率甚至可以達到30/min以上。

     各種規格、速度的快速溫度變化試驗箱的溫度范圍一般都是相同的,即-60~+130,但考核降溫速度的變溫范圍卻不盡相同,根據試驗不同的試驗要求快速溫度變化試驗箱變溫范圍有的是-55~+80,而有的是-40~+80

 關于快速溫度變化試驗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(實際上是每5min平均速度)。全程平均速度是指在試驗箱的變溫范圍內,*高溫度與*低溫度之差值與時間之比。目前國外各環境試驗設備生產廠家提供的變溫速率的技術參數都是指的全程平均速率。以本公司BA-80H為例線形升降溫速度指在任意的每5min時間段內,能夠保證的變溫速率。而實際上對于快速溫度變化試驗箱來說,保證線形升降溫速度的難度*大、*關鍵的一段是,在降溫段*后的一個5min的時間段內,試驗箱可以達到的降溫速率。從某種角度講,線形升降溫速度(每5min平均速度)更科學。因此試驗設備*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)這兩個參數。至于非負載線性,實際亦可以跟銷售人員討論了解來判斷生產廠家的專業性。

 

六、風速

      有關標準規定,進行環境試驗時溫濕箱內的風速應小于1.7m/s,對于試驗本身來說,風速越小越好,風速過大會加速試驗件表面與箱體內流動氣流的熱交換,于試驗的真實性不利。但為了保證試驗箱工作室內的均勻性,試驗箱內具有循環風是必需的。但是快速溫度變化試驗箱以及溫度、濕度、振動等多因素綜合環境試驗箱,為追求變溫速率,必須加快箱體內循環氣流的流速,風速通常在23m/s。因此,對于不同的使用目的,風速的限制是不一樣的。

 

七、溫度波動度

      溫度波動是一個比較容易實現的參數,所有環境試驗設備廠家生產的多數的試驗箱實際的溫度波動都可以控制在±0.3的范圍以內。

                                                                                      

八、溫度均勻度

      為了更正確地模擬產品在自然界所遭受的實際環境狀況,在環境試驗中必須保證被試產品的周邊處在同一溫度環境條件下,為此,必須對試驗箱內的溫度梯度和溫度的波動度加以限制。在國標GJB150.186**設備環境試驗方法總則中明確規定試驗樣品附近測量系統的溫度應在試驗溫度的±2以內。

 

九、濕度的控制

      環境試驗箱中測量濕度多數是采用干濕球法,環境試驗設備的制造標準GB10586要求,相對濕度偏差應在±23%RH。為滿足濕度控制精度的要求,濕度試驗箱的溫度控制精度較高。否則很難達到濕度控制精度的要求。

 

十、試驗設備環境要求

      建議通風良好避免日曬,因為周圍環境溫度濕度會影響試驗設備,造成溫濕度不穩定甚至造成壓縮機加熱器的負擔浪費電力增加雪種的消耗及影響使用壽命。


作者:正邦檢測設備             

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