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恒溫恒濕試驗箱選型指南
日期：2024-10-22 06:40
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摘要：
恒溫恒濕試驗箱選型指南
一、設(shè)備選擇依據(jù)
存在與地球表面及大氣層空間中的自然環(huán)境因素和誘發(fā)環(huán)境因素的種類，目前還無法統(tǒng)計出個確切的數(shù)目，其中對工程產(chǎn)品（設(shè)備）的使用及壽命影響較大的因素不下幾十種，從事工程產(chǎn)品環(huán)境條件研究的工程師門將自然界存在以及人類活動所誘發(fā)的環(huán)境條件整理歸納為一系列的試驗標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，用以指導(dǎo)工程的環(huán)境及可靠性試驗，如知道**產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗的GJB150---中華人民共和國國家**標(biāo)準(zhǔn)《**設(shè)備環(huán)境能夠試驗方法》，知道電工電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗的GB2423---中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《電子電工產(chǎn)品環(huán)境試驗方法指南》等。因此，我們選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備時主要的依據(jù)是試驗規(guī)范和試驗標(biāo)準(zhǔn)。
其次，為了規(guī)范試驗設(shè)備中環(huán)境試驗條件的容差，保證環(huán)境參數(shù)的控制精度，國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)及個工業(yè)部門還定制了一系列的環(huán)境試驗設(shè)備及檢測儀器儀表的鑒定規(guī)程，如中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5170《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備基本參數(shù)檢定方法》，又如國家技術(shù)監(jiān)督局頒布實施的JJG190-89《電動振動試驗臺系統(tǒng)試行檢定規(guī)程》等。這些檢定規(guī)程也是選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備的重要依據(jù)，不符合這些檢定規(guī)程要求的試驗設(shè)備是不允許投入使用。
二、設(shè)備選擇基本原則
環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備的選擇應(yīng)遵循一下五大原則
1.環(huán)境條件的再現(xiàn)性
在試驗室內(nèi)完整而**地再現(xiàn)自然界存在的環(huán)境條件是渴望而不可及的事情，但是，在一定的容差范圍之內(nèi)，人們完全可以正確而近似的模擬工程產(chǎn)品在使用、貯存、運輸?shù)冗^程中所經(jīng)受的外界環(huán)境條件，這段話用工程的也語言概括，就是，試驗設(shè)備所創(chuàng)造的圍繞試驗產(chǎn)品周邊的環(huán)境條件（含平臺環(huán)境）應(yīng)該滿足產(chǎn)品試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境條件及其容差的要求，如用于**產(chǎn)品試驗的溫度箱不僅要滿足國標(biāo)GJB150.3-86、GJB150。4-86中根據(jù)不同類型產(chǎn)品所規(guī)定的高溫、低溫的試驗量值、試驗時間，同時也應(yīng)滿足試驗規(guī)范中對溫度場的均勻性和溫度控制精度的要求，只有這樣才能保證在環(huán)境試驗中環(huán)境條件的再現(xiàn)性。
2.一臺環(huán)境試驗設(shè)備可能用于同一類型產(chǎn)品的多次試驗，而一臺被試的工程產(chǎn)品也可能在不同的環(huán)境試驗設(shè)備中進(jìn)行試驗，為了保證同一臺產(chǎn)品在同一試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗條件下所得試驗結(jié)果的可比性，必然要求環(huán)境試驗設(shè)備所提供的環(huán)境條件具有可重復(fù)性。這也就是說環(huán)境試驗設(shè)備是用于被試驗產(chǎn)品的應(yīng)力水平（如熱應(yīng)力、振動應(yīng)力、電應(yīng)力等）對于同一試驗規(guī)范的要求試驗一致的。
環(huán)境試驗設(shè)備所提供環(huán)境條件的可重復(fù)性是由國家計量鑒定部門依據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)所制定的檢定規(guī)程檢定合格后提供保證，為此，必須要求環(huán)境試驗設(shè)備能滿足檢定規(guī)程中的各項技術(shù)指標(biāo)及精度指標(biāo)的要求，并且在使用時間上不超過檢定周期所規(guī)定的期限，如使用非常普通的電動振動臺除滿足激振力、頻率規(guī)范、負(fù)載能力扽技術(shù)指標(biāo)外，還必須滿足檢定規(guī)程中規(guī)定的橫向振動比、臺面加速均勻性、皆波失真度等到精度指標(biāo)的要求，而且每次檢定后的使用周期誒二年，超過二年必須重新檢定合格后才能投入使用。
3.環(huán)境條件參數(shù)的可測控性
任何一臺環(huán)境試驗設(shè)備所提供的環(huán)境條件必須是可觀測的可控制的，這不僅是為了使環(huán)境參數(shù)限制在一定的容差范圍之內(nèi)，保證試驗條件的再現(xiàn)性和重復(fù)性要求，而且從產(chǎn)品試驗的**出發(fā)也是必須的，以便防止因環(huán)境條件失控導(dǎo)致被試驗產(chǎn)品的損壞，帶來不必要的損失，目前各種試驗規(guī)范中大體要求參數(shù)測試的精度不應(yīng)低于試驗條件允許誤差的三分之一。
4.環(huán)境試驗條件的排它性
每一次進(jìn)行的環(huán)境或可靠性試驗，對環(huán)境因素的類別、量值及容差都有嚴(yán)格的規(guī)定，并排除非試驗所需的環(huán)境因素滲透其中，以便在試驗中或試驗結(jié)束后判斷和分析產(chǎn)品失效與故障式時，提供確切的依據(jù)，故要求環(huán)境試驗設(shè)備除提供所規(guī)定的環(huán)境條件外，不允許對被試產(chǎn)品附加其他的環(huán)境應(yīng)力干擾，如電動振動臺檢定規(guī)程中所限定的臺面漏磁，加速度信噪比、帶內(nèi)外加速度總均方根值比。隨機信號的檢驗、皆波失真度等精度指標(biāo)都是為了保證環(huán)境試驗條件的**性而制定的檢定項目。
5.環(huán)境設(shè)備的**可靠性
環(huán)境試驗，特別是可靠性試驗，試驗周期長，試驗的對象有時是價值很高的**產(chǎn)品，試驗過程中，試驗人員經(jīng)常要在現(xiàn)場周圍進(jìn)行操作或測試工作，因此要求環(huán)境試驗設(shè)備必須有運行**、操作方便、使用可靠、工作壽命長等特點，以確保試驗本身的正常進(jìn)行。試驗設(shè)備的各種保護(hù)、告警措施及**連鎖裝置應(yīng)該完善可靠，以保證試驗人員、被試產(chǎn)品和試驗設(shè)備本身的**可靠性。
三、溫濕度箱的選擇
1.溫濕度箱容積的選擇
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(jìn)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)境條件，氣候箱工作空間尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循一下幾點規(guī)定：
a）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30%。
b）被試產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面積與該段面積上試驗箱工作腔總面積之比不大于（35-50）%（推薦選用35%）。
c）被試產(chǎn)品外廓表面距試驗箱壁的距離至少要保持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，以以立方米正方體箱子為列，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，氣候環(huán)境試驗箱的工作腔容積至少就是被試產(chǎn)品外廓體積的3-5倍，作出這種規(guī)定的理由有一下幾點：
1）被試件置入箱體后擠占了流暢中氣流的通道，通道變窄導(dǎo)致氣流流速的不暢通，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)性不符，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)試驗樣周圍的空氣流速不應(yīng)超過1.7m/s，一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不超過1m/s滿足
一、設(shè)備選擇依據(jù)
存在與地球表面及大氣層空間中的自然環(huán)境因素和誘發(fā)環(huán)境因素的種類，目前還無法統(tǒng)計出個確切的數(shù)目，其中對工程產(chǎn)品（設(shè)備）的使用及壽命影響較大的因素不下幾十種，從事工程產(chǎn)品環(huán)境條件研究的工程師門將自然界存在以及人類活動所誘發(fā)的環(huán)境條件整理歸納為一系列的試驗標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，用以指導(dǎo)工程的環(huán)境及可靠性試驗，如知道**產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗的GJB150---中華人民共和國國家**標(biāo)準(zhǔn)《**設(shè)備環(huán)境能夠試驗方法》，知道電工電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗的GB2423---中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《電子電工產(chǎn)品環(huán)境試驗方法指南》等。因此，我們選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備時主要的依據(jù)是試驗規(guī)范和試驗標(biāo)準(zhǔn)。
其次，為了規(guī)范試驗設(shè)備中環(huán)境試驗條件的容差，保證環(huán)境參數(shù)的控制精度，國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)及個工業(yè)部門還定制了一系列的環(huán)境試驗設(shè)備及檢測儀器儀表的鑒定規(guī)程，如中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5170《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備基本參數(shù)檢定方法》，又如國家技術(shù)監(jiān)督局頒布實施的JJG190-89《電動振動試驗臺系統(tǒng)試行檢定規(guī)程》等。這些檢定規(guī)程也是選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備的重要依據(jù)，不符合這些檢定規(guī)程要求的試驗設(shè)備是不允許投入使用。
二、設(shè)備選擇基本原則
環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備的選擇應(yīng)遵循一下五大原則
1.環(huán)境條件的再現(xiàn)性
在試驗室內(nèi)完整而**地再現(xiàn)自然界存在的環(huán)境條件是渴望而不可及的事情，但是，在一定的容差范圍之內(nèi)，人們完全可以正確而近似的模擬工程產(chǎn)品在使用、貯存、運輸?shù)冗^程中所經(jīng)受的外界環(huán)境條件，這段話用工程的也語言概括，就是，試驗設(shè)備所創(chuàng)造的圍繞試驗產(chǎn)品周邊的環(huán)境條件（含平臺環(huán)境）應(yīng)該滿足產(chǎn)品試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境條件及其容差的要求，如用于**產(chǎn)品試驗的溫度箱不僅要滿足國標(biāo)GJB150.3-86、GJB150。4-86中根據(jù)不同類型產(chǎn)品所規(guī)定的高溫、低溫的試驗量值、試驗時間，同時也應(yīng)滿足試驗規(guī)范中對溫度場的均勻性和溫度控制精度的要求，只有這樣才能保證在環(huán)境試驗中環(huán)境條件的再現(xiàn)性。
2.一臺環(huán)境試驗設(shè)備可能用于同一類型產(chǎn)品的多次試驗，而一臺被試的工程產(chǎn)品也可能在不同的環(huán)境試驗設(shè)備中進(jìn)行試驗，為了保證同一臺產(chǎn)品在同一試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗條件下所得試驗結(jié)果的可比性，必然要求環(huán)境試驗設(shè)備所提供的環(huán)境條件具有可重復(fù)性。這也就是說環(huán)境試驗設(shè)備是用于被試驗產(chǎn)品的應(yīng)力水平（如熱應(yīng)力、振動應(yīng)力、電應(yīng)力等）對于同一試驗規(guī)范的要求試驗一致的。
環(huán)境試驗設(shè)備所提供環(huán)境條件的可重復(fù)性是由國家計量鑒定部門依據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)所制定的檢定規(guī)程檢定合格后提供保證，為此，必須要求環(huán)境試驗設(shè)備能滿足檢定規(guī)程中的各項技術(shù)指標(biāo)及精度指標(biāo)的要求，并且在使用時間上不超過檢定周期所規(guī)定的期限，如使用非常普通的電動振動臺除滿足激振力、頻率規(guī)范、負(fù)載能力扽技術(shù)指標(biāo)外，還必須滿足檢定規(guī)程中規(guī)定的橫向振動比、臺面加速均勻性、皆波失真度等到精度指標(biāo)的要求，而且每次檢定后的使用周期誒二年，超過二年必須重新檢定合格后才能投入使用。
3.環(huán)境條件參數(shù)的可測控性
任何一臺環(huán)境試驗設(shè)備所提供的環(huán)境條件必須是可觀測的可控制的，這不僅是為了使環(huán)境參數(shù)限制在一定的容差范圍之內(nèi)，保證試驗條件的再現(xiàn)性和重復(fù)性要求，而且從產(chǎn)品試驗的**出發(fā)也是必須的，以便防止因環(huán)境條件失控導(dǎo)致被試驗產(chǎn)品的損壞，帶來不必要的損失，目前各種試驗規(guī)范中大體要求參數(shù)測試的精度不應(yīng)低于試驗條件允許誤差的三分之一。
4.環(huán)境試驗條件的排它性
每一次進(jìn)行的環(huán)境或可靠性試驗，對環(huán)境因素的類別、量值及容差都有嚴(yán)格的規(guī)定，并排除非試驗所需的環(huán)境因素滲透其中，以便在試驗中或試驗結(jié)束后判斷和分析產(chǎn)品失效與故障式時，提供確切的依據(jù)，故要求環(huán)境試驗設(shè)備除提供所規(guī)定的環(huán)境條件外，不允許對被試產(chǎn)品附加其他的環(huán)境應(yīng)力干擾，如電動振動臺檢定規(guī)程中所限定的臺面漏磁，加速度信噪比、帶內(nèi)外加速度總均方根值比。隨機信號的檢驗、皆波失真度等精度指標(biāo)都是為了保證環(huán)境試驗條件的**性而制定的檢定項目。
5.環(huán)境設(shè)備的**可靠性
環(huán)境試驗，特別是可靠性試驗，試驗周期長，試驗的對象有時是價值很高的**產(chǎn)品，試驗過程中，試驗人員經(jīng)常要在現(xiàn)場周圍進(jìn)行操作或測試工作，因此要求環(huán)境試驗設(shè)備必須有運行**、操作方便、使用可靠、工作壽命長等特點，以確保試驗本身的正常進(jìn)行。試驗設(shè)備的各種保護(hù)、告警措施及**連鎖裝置應(yīng)該完善可靠，以保證試驗人員、被試產(chǎn)品和試驗設(shè)備本身的**可靠性。
三、溫濕度箱的選擇
1.溫濕度箱容積的選擇
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(jìn)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)境條件，氣候箱工作空間尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循一下幾點規(guī)定：
a）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30%。
b）被試產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面積與該段面積上試驗箱工作腔總面積之比不大于（35-50）%（推薦選用35%）。
c）被試產(chǎn)品外廓表面距試驗箱壁的距離至少要保持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，以以立方米正方體箱子為列，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，氣候環(huán)境試驗箱的工作腔容積至少就是被試產(chǎn)品外廓體積的3-5倍，作出這種規(guī)定的理由有一下幾點：
1）被試件置入箱體后擠占了流暢中氣流的通道，通道變窄導(dǎo)致氣流流速的不暢通，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)性不符，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)試驗樣周圍的空氣流速不應(yīng)超過1.7m/s，一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不超過1m/s滿足