步入式試驗箱是一種專業(yè)性很強的試驗設(shè)備,而且這種試驗箱體積較大結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以生產(chǎn)的成本和出售的價格都不便宜。如果大家沒有找到正確的選購方法,或是根據(jù)價格高低選擇試驗箱,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箱的選購原則和響應(yīng)技巧,之后再開始選擇合適自己的試驗設(shè)備。
我們第一件事需要確定的就是步入式試驗箱的性能,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)確的判斷這款試驗設(shè)備的價格。而且如果在沒有確定性能之前就直接生產(chǎn)試驗箱,可能生產(chǎn)的試驗設(shè)備不能滿足試驗的需求,從而耽誤大量的時間和資金。
接著我們在確定好試驗箱的性能之后,需要確定的就是步入式試驗箱的質(zhì)量,因為如果買回去一臺劣質(zhì)的試驗設(shè)備,那么可能就會在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障,或是在使用過程中得到的偏差較大的試驗數(shù)據(jù)。但是無論是哪一種情況出現(xiàn),都需要花許多時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箱的廠家,看廠家的售后服務(wù)是否能夠在時間將用戶出現(xiàn)的問題解決。這是非常重要的一個因素,因為廠家如果不能達到這個要求的話,那么可能在試驗箱出現(xiàn)問題的過程中生產(chǎn)廠家會耽誤大量時間,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)置入步入式試驗箱進行試驗時,為了保證被試產(chǎn)品周圍氣氛能滿足試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗條件,氣候箱工作尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下幾點規(guī)定:
a)被試產(chǎn)品的迎風(fēng)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%)。
b)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%。
c)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(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)。
總括上述三點規(guī)定,步入式試驗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:
(1)被試驗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(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對涉及溫度環(huán)境試驗都規(guī)定試驗箱內(nèi)試驗樣件周圍的空氣流速不應(yīng)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(dǎo)。在空載時試驗箱內(nèi)平均風(fēng)速為0.6~0.8m/s,不超過1m/s,滿足a)、b)兩點要求所規(guī)定的空間及面積比時,流場的風(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。如果在試驗中不加限制地加大試驗件的體積或迎風(fēng)斷面積,則實際試驗時氣流風(fēng)速將增大到超出試驗標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最高風(fēng)速,其試驗結(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)下檢測的結(jié)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(yán)重。實測試驗數(shù)據(jù)表明,流場中迎風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可達到3~8℃,嚴(yán)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。
(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中心溫度相差2~3℃,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2~3℃(視箱壁的結(jié)構(gòu)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。
其次,步入式試驗箱試驗樣品安置形式:考慮大尺寸的產(chǎn)品如何放置試驗,多件制的產(chǎn)品如何規(guī)律性擺放,保證試驗時循環(huán)空氣能夠均勻的通過產(chǎn)品,營造出好的溫度場。
最后,留有將來擴容余地:步入式試驗箱因為一次性投入相對較大,為了更好的利用試驗箱,工作容積的選擇可以留有余量,保證設(shè)備以后擴容的需求。
溫度范圍,常見溫度范圍:RT+10~200℃;RT~120℃,-40~180℃,-55~180℃,-70~180℃。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??衫玫墓ぷ魇殷w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。
1).無濕度控制要求,2).常見濕度:40%~95%,20%~98%,3).特殊低濕要求:≤20%RH。國內(nèi)外環(huán)境試驗箱給出的濕度指標(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(biāo)后面應(yīng)該注明相應(yīng)的溫度范圍,或給出最低露點溫度。因為相對濕度是與溫度直接相關(guān)的,對于同樣的絕對含濕量,溫度越高,相對濕度就越小,如絕對含濕量為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,相對濕度為20%RH,溫度為6℃時,相對濕度為90%RH,當(dāng)溫度降至4℃以下,相對濕度超過100%,在箱體內(nèi)會出現(xiàn)結(jié)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,因為此時的絕對含濕量很低,有時比大氣中的絕對含濕量低很多,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)的步入式試驗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,其相對濕度會達到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到零度以下的露點溫度,但是當(dāng)冷點表面溫度到達0℃時,光管表面結(jié)露的水滴會結(jié)冰,從而影響光管表面的熱交換,使除濕能力下降。又因為箱體不可能絕對密封,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。實際所達到的最低露點溫度為5~7℃。露點溫度5℃相當(dāng)于絕對含濕量為0.0055g/Kg,對應(yīng)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,必須選用空氣干燥系統(tǒng)才能實現(xiàn)。