步入式試驗(yàn)箱是一種專業(yè)性很強(qiáng)的試驗(yàn)設(shè)備,而且這種試驗(yàn)箱體積較大結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以生產(chǎn)的成本和出售的價(jià)格都不便宜。如果大家沒(méi)有找到正確的選購(gòu)方法,或是根據(jù)價(jià)格高低選擇試驗(yàn)箱,那么可能給用戶造成非常嚴(yán)重的損失。因此我們有必要先了解一下大型步入式試驗(yàn)箱的選購(gòu)原則和響應(yīng)技巧,之后再開(kāi)始選擇合適自己的試驗(yàn)設(shè)備。
我們第一件事需要確定的就是步入式試驗(yàn)箱的性能,這種大型設(shè)備一般是根據(jù)用戶需求定制的試驗(yàn)設(shè)備,但也只有在知道到性能之后才能準(zhǔn)確的判斷這款試驗(yàn)設(shè)備的價(jià)格。而且如果在沒(méi)有確定性能之前就直接生產(chǎn)試驗(yàn)箱,可能生產(chǎn)的試驗(yàn)設(shè)備不能滿足試驗(yàn)的需求,從而耽誤大量的時(shí)間和資金。
接著我們?cè)诖_定好試驗(yàn)箱的性能之后,需要確定的就是步入式試驗(yàn)箱的質(zhì)量,因?yàn)槿绻I回去一臺(tái)劣質(zhì)的試驗(yàn)設(shè)備,那么可能就會(huì)在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)故障,或是在使用過(guò)程中得到的偏差較大的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。但是無(wú)論是哪一種情況出現(xiàn),都需要花許多時(shí)間和金錢才能將它解決。
最后我們需要注意的就是步入式試驗(yàn)箱的廠家,看廠家的售后服務(wù)是否能夠在時(shí)間將用戶出現(xiàn)的問(wèn)題解決。這是非常重要的一個(gè)因素,因?yàn)閺S家如果不能達(dá)到這個(gè)要求的話,那么可能在試驗(yàn)箱出現(xiàn)問(wèn)題的過(guò)程中生產(chǎn)廠家會(huì)耽誤大量時(shí)間,從而給企業(yè)造成損失。
將被試產(chǎn)品(元器件、組件、部件或整機(jī))置入步入式試驗(yàn)箱進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),為了保證被試產(chǎn)品周圍氣氛能滿足試驗(yàn)規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)條件,氣候箱工作尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)規(guī)定:
a)被試產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面積與該斷面上試驗(yàn)箱工作室總面積之比不大于(35~50)%(推薦選用35%)。
b)被試產(chǎn)品的體積(W×D×H)不得超過(guò)試驗(yàn)箱有效工作空間的(20~35)%(推薦選用20%)。對(duì)于在試驗(yàn)中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10%。
c)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,步入式試驗(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(guò)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(guò)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a〕、b〕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。
其次,步入式試驗(yàn)箱試驗(yàn)樣品安置形式:考慮大尺寸的產(chǎn)品如何放置試驗(yàn),多件制的產(chǎn)品如何規(guī)律性擺放,保證試驗(yàn)時(shí)循環(huán)空氣能夠均勻的通過(guò)產(chǎn)品,營(yíng)造出好的溫度場(chǎng)。
最后,留有將來(lái)擴(kuò)容余地:步入式試驗(yàn)箱因?yàn)橐淮涡酝度胂鄬?duì)較大,為了更好的利用試驗(yàn)箱,工作容積的選擇可以留有余量,保證設(shè)備以后擴(kuò)容的需求。
溫度范圍,常見(jiàn)溫度范圍:RT+10~200℃;RT~120℃,-40~180℃,-55~180℃,-70~180℃。這些溫度范圍通??梢詽M足國(guó)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?,箱體內(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。
1).無(wú)濕度控制要求,2).常見(jiàn)濕度:40%~95%,20%~98%,3).特殊低濕要求:≤20%RH。國(guó)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(méi)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(guò)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(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)的步入式試驗(yàn)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(guò)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)。