恒溫恒濕試驗箱加濕除濕的方法及注意要領

　　加濕的過程實際上就是提高水汽分壓力，初的加濕方式就是向試驗箱壁噴淋水，通過控制水溫使水表面飽和壓力得到控制，箱壁表面的水次年工程較大的面，在這個面上通過擴散的方式向箱內(nèi)加入水汽壓使試驗箱中相對濕度升高。這種方式的加濕系統(tǒng)穩(wěn)定后濕度波動性較小，比較適合恒定濕熱試驗，但是這種方式已不能滿足加濕量的要求，并且會對試驗品造成不同程度的污染。

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　　恒溫恒濕試驗箱加濕除濕的方法及注意要領

　　恒溫恒濕試驗箱第二種加濕方式是采用蒸汽加濕具有加濕快，能適應交變濕熱試驗在升溫段對加濕量大的需求。缺點是向箱內(nèi)引入了過熱蒸汽，增加了箱內(nèi)的熱量。

　　恒溫恒濕試驗箱供水條件采用純凈水，蒸餾水或去離子水：

　　1、因為用水加濕粒子比較大，如果長時間對濕度有要求，那么對濕度傳感器的使用壽命會有影響，但是他們的PCB板有些線路沒有用隔水材料或是防氧化材料做，如果水質(zhì)差會造成濕度傳感器短路

　　2、恒溫恒濕試驗箱加濕器都有個水位開關，水位開關的浮子中間為磁力棒，浮子不是防氧化材料做的，一旦使用時間一久，或者不經(jīng)常換水就會導致水位開關短路，造成無法加濕或者一直加濕的現(xiàn)象。

　　除濕方式：機械制冷除濕和干燥除濕。

　　1、恒溫恒濕試驗箱機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下，使大于飽和含濕量的水汽凝結析出，這樣就降低了濕度。這種方式是目前經(jīng)常用到的除濕方法。

　　2、干燥器除濕是利用氣泵將試驗箱內(nèi)的空氣抽出，并將干燥的空氣注入，同時將濕空氣送入可循環(huán)利用的干燥進行干燥，干燥完成后又送入試驗箱內(nèi)，如此反復循環(huán)進行除濕。但是這種方式需要加除濕器或化學除濕適用于有特殊要求的場合，但是成本較高，所以選擇較少。

　　對于加濕槽的處理方式：

　　1、定時清潔水箱，以免結水垢，導致加濕異常。檢查自動加水是否流暢。

　　2、箱內(nèi)保持清潔，不要有義務堵塞回水口，以免實驗時導致設備積水。

　　3、加濕槽每月清理，檢查進水是否暢通，避免干燒損壞加濕管。

　　4、每三個月更換濕布。

　　選擇恒溫恒濕試驗箱的幾種方法

　　一、容積的選擇

　　將被試產(chǎn)品（元器件、組件、部件或整機）置入氣候環(huán)境箱進行試驗時，為了保證被試產(chǎn)品周圍氣氛能滿足試驗規(guī)范所規(guī)定的條件，氣候箱工作尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應遵循以下幾點規(guī)定：

　　1.被試產(chǎn)品的體積（W×D×H）不得超過試驗箱有效工作空間的（20～35）％（推薦選用20％）。對于在試驗中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10％。

　　2.被試產(chǎn)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（35～50）％（推薦選用35％）。

　　3.被試產(chǎn)品外廓表面距試驗箱壁的距離至少保持100～150mm，（推薦選用150mm）。

　　上述三點規(guī)定實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）相當于體積之比為1：（0.207～0.354）。距箱壁100～150mm相當于體積之比為1：（0.343～0.512）。總括上述三點規(guī)定，氣候箱的工作腔容積至少應是被試產(chǎn)品外廓體積的3～5倍。

　　作出這種規(guī)定的理由是因為被試驗件置入箱體后擠占了流暢的通道，通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(huán)境條件的再現(xiàn)不符，因為在有關標準中對涉及溫度都規(guī)定試驗箱內(nèi)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(chǎn)生不符合實際的熱傳導。在空載時試驗箱內(nèi)平均風速為0.6～0.8m/s，不超過1m/s，滿足a）、b）兩點要求所規(guī)定的空間及面積比時，流場的風速可能增大（50～100）％，平均高風速為（1～1.7）m/s。滿足標準規(guī)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(guī)定的高風速，其試驗結果的有效性將受到懷疑。

　　二、濕度范圍的選擇

　　國內(nèi)外箱給出的濕度指標大都是20～98％RH或30～98％RH，如果濕熱試驗箱沒有除濕系統(tǒng)，則濕度范圍為60～98％，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克的水蒸汽），當溫度為29℃時，相對濕度為20％RH，溫度為6℃時，相對濕度為90％RH，當溫度降至4℃以下，相對濕度超過，在箱體內(nèi)會出現(xiàn)結露現(xiàn)象。實現(xiàn)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(nèi)流動的空氣除濕，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，是在箱體的空氣預調(diào)室內(nèi)加一組制冷光管。當濕空氣經(jīng)過冷管時，其相對濕度會達到RH，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(nèi)，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(tài)而析出水蒸汽，因此這種除濕方法很難使箱體內(nèi)的露點溫度在到0℃以下。實際所達到的低露點溫度為5～7℃。露點溫度5℃相當于含濕量為0.0055g/Kg，對應相對濕度20％RH的溫度為30℃。如果要求溫度20℃進相對濕度達到20％RH，此時的露點溫度為－3℃，采用致冷方式除濕是很困難的，所高天公司在做低溫低濕環(huán)境測試時選用空氣干燥系統(tǒng)。

　　三、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〕的精度指標都是在空載狀態(tài)下檢測的結果，一旦置入被試驗件后，對試驗箱工作腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)的均勻性將產(chǎn)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(shù)據(jù)表明，流場中迎風面與背風面的溫差可達到3～8℃，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(chǎn)品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性。根據(jù)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2～3℃，在高低溫的上下*，還可能達到5℃。箱壁的溫度與箱壁附近流場的溫度又相差2～3℃（視箱壁的結構和材料而定）試驗溫度與外界大氣環(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。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(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)絕大民用產(chǎn)品溫度試驗的需要，除非確有特殊需要，如安裝位置靠近發(fā)動機等熱源的產(chǎn)品外，不可盲目提高溫度上限。因為上限溫度越高，箱體內(nèi)外的溫差越大，箱體內(nèi)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（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。

　　四、控制方式的選擇：（恒定溫濕度和溫濕度交變-即單點式和可程式）

　　溫度、濕度試驗箱有恒定試驗箱、交變試驗箱兩種情況。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(huán)的程序，試驗箱有能力根據(jù)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(nèi)，控制升溫、降溫的速率，即可以根據(jù)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(jù)預置進行控制的能力。

　　五、變溫速率的選擇

　　普通的高低溫試驗箱沒有降溫速度的指標，從環(huán)境溫度降溫到標稱的低溫度的時間一般為90～120min。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(nèi)速度可調(diào)。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℃/min～15℃/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(guī)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(jù)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(nèi)，高溫度與低溫度之差值與時間之比。目前國外各設備生產(chǎn)廠家提供的變溫速率的技術參數(shù)都是指的全程平均速率。線形升降溫速度指在任意的每5min時間段內(nèi)，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(nèi)，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(shù)。一般來說，線形升降溫速度（每5min平均速度）是全程平均升降溫速度的1/2。

　　六、風速

　　有關標準規(guī)定，進行時溫濕箱內(nèi)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(nèi)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(nèi)的均勻性，試驗箱內(nèi)具有循環(huán)風是必需的。但是快速溫度變化試驗箱以及溫度、濕度、振動等多因素綜合箱，為追求變溫速率，必須加快箱體內(nèi)循環(huán)氣流的流速，風速通常在2～3m/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(xiàn)的參數(shù)，所有設備廠家生產(chǎn)的多數(shù)的試驗箱實際的溫度波動都可以控制在±0.3℃的范圍以內(nèi)。

　　八、溫度場均勻度

　　為了更正確地模擬產(chǎn)品在自然界所遭受的實際環(huán)境狀況，在中必須保證被試產(chǎn)品的周邊處在同一溫度環(huán)境條件下，為此，必須對試驗箱內(nèi)的溫度梯度和溫度的波動度加以限制。在標GJB150.1－86設備方法總則中明確規(guī)定“試驗樣品附近測量系統(tǒng)的溫度應在試驗溫度的±2℃以內(nèi)，其溫度工不超過1℃/m或總的大值為2.2℃（試驗樣品不工作）"。

　　九、濕度的精度控制

　　箱中測量濕度多數(shù)是采用干濕球法，設備的制造標準GB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，溫度波動一般小于±0.2℃。否則很難達到濕度控制精度的要求。

　　恒溫恒濕試驗箱出現(xiàn)噪音應該如何解決？

　　經(jīng)常會有客戶向我們求助:試驗箱在使用過程中為何出現(xiàn)異響？而恒溫恒濕試驗箱聲音噪音很大一部分原因是壓縮機造成的，因為壓縮機是恒溫恒濕試驗箱的重要組成部件。

　　原因有很多，就比如說鈑金工藝所致。如果鈑金設計不合理，且試驗箱使用材料較差，加上整體工藝不好，就會特別容易產(chǎn)生振動，由此發(fā)出噪音，隨著時間越久噪音會越大。所以在選購試驗箱的時候要注意將生產(chǎn)廠家所用材質(zhì)和加工工藝進行對比。

　　恒溫恒濕試驗箱使用較長時間后，有可能試驗箱會出現(xiàn)噪音。出現(xiàn)噪音時，首先要學會判斷是什么原因引起的，然后再根據(jù)具體情況解決減弱噪音。

　　1.吸入液體制冷劑造成液擊調(diào)整系統(tǒng)的工作情況，放出多余的制冷劑；

　　2.系統(tǒng)潤滑油過多而產(chǎn)生液擊，檢修潤滑油系統(tǒng)使之正常工作；

　　3.壓縮機氣缸、曲軸產(chǎn)生的雜聲，更換壓縮機；

　　4.看減震彈簧是否變形，如果變形會影響到調(diào)壓功能的穩(wěn)定性，從而發(fā)出噪聲；

　　5.看針閥磨損程度，錐面與閥座是否能密合，如果不能則會使先導流量不穩(wěn)定，以致壓力波動產(chǎn)生噪音；

　　6.檢查油液中是否混入了空氣，形成氣穴現(xiàn)象而發(fā)出噪音。如果是部件變形磨損只要更換就好，油液中混入空氣，及時排除并注意密封防止空氣重新進入就可以降低噪音。