儀器百科之儀器類型簡介-高低溫試驗箱

儀器百科之儀器類型簡介-高低溫試驗箱

　　高低溫試驗箱是用于工業產品及材料的質量測試設備之一。高低溫試驗箱又叫做高低溫交變濕熱試驗機，因為它的工作原理是主要通過控制高溫、低溫和空氣濕度來檢測產品或材料的性能情況。高低溫試驗箱可以用于電子、電器、通訊、儀表、車輛、塑膠制品、金屬、食品、化學、建材、醫療、航天等行業。

　　1、溫度波動度

　　這個指標也有叫溫度穩定度，控制溫度穩定后，在給定任意時間間隔內，工作空間內任一點的最高和最低溫度之差。這里有個小小的區別“工作空間”并不是“工作室”，是大約工作室去掉離箱壁各自邊長的1/10的一個空間。這個指標考核產品的控制技術。

　　2、溫度范圍

　　指產品工作室能耐受和(或)能達到的極限溫度。通常含有能控制恒定的概念，應該是可以相對長時間穩定運行的極值。一般溫度范圍包括極限高溫和極限低溫。

　　一般標準要求指標為≤1℃或±0.5℃。

　　3、溫度均勻度

　　舊標準稱均勻度，新標準稱梯度。溫度穩定后，在任意時間間隔內，工作空間內任意兩點的溫度平均值之差的最大值。這個指標比下面的溫度偏差指標更可以考核產品的核心技術，因此好多公司的樣本及方案刻意隱藏此項。

　　一般標準要求指標為≤2℃

　　4、溫度偏差

　　溫度穩定后，在任意時間間隔內，工作空間中心溫度的平均值和工作空間內其它點的溫度平均值之差。雖然新舊標準對此指標的定義和稱呼相同，但檢測已有所改變，新標準更實際，更苛刻一點，但考核時間短點。

　　一般標準要求指標為±2℃，純高溫試驗箱200℃以上可按實際使用溫度攝氏度(℃)±2%要求。

　　1.高低溫交變濕熱試驗箱箱體采用數控機床加工成型，造型美觀大方，并采用無反作用把手，操作簡便。

　　2.內箱采用進口高級不銹鋼（SUS304）鏡面板，外箱采用（SUS304）拉絲不銹鋼板或優質冷軋鋼板噴塑，增加了外觀質感和潔凈度。

　　3.設有大型觀測視窗附照明燈保持箱內明亮，且利用發熱體內嵌式鋼化玻璃，隨時清晰的觀測箱內狀況。

　　4.箱體左側配直徑25mm或50mm或100mm的測試孔，可供外接測試電源線或信號線使用。

　　5.保溫材質采用高密度玻璃纖維棉，厚度為80~100mm。門與箱體之間采用雙層耐高低溫之高張性密封條，以確保測試區的密封。

　　6.設有獨立限溫報警系統，超過限制溫度及自動中斷運行，保證試驗安全進行不發生意外。

　　7.補水箱置于控制箱體右下部，并有缺水自動保護，更便利操作者補充水源。

　　8.加濕系統管路與控制線路板分開，可避免因加濕管路漏水發生故障，提高安全性。

　　9.水路系統管路電路系統采用門式開啟，方便維護和檢修。

　　10.試驗箱底部采用高品質可固定式PU活動輪。

　　高低溫試驗箱是主要通過控制高溫、低溫和濕度來對產品進行檢測。在高低溫試驗箱的內部結構上就有控制相應環境溫度的系統，分為制冷劑循環系統、空氣循環系統和電氣控制系統。他們分別控制高低溫試驗箱箱體內的溫度、濕度和電氣。

　　1、制冷工作原理

　　是制冷循環采用逆卡若循環，通過兩國等溫過程和兩個絕熱過程，完成循環制冷。

　　具體過程如下：制冷劑經壓縮機絕熱壓縮到較高的壓力，消耗了的功使排氣溫度升高，之后制冷劑經冷凝器等溫地和四周介質進行熱交換將熱量傳給四周介質。后制冷劑經截流閥絕熱膨脹做功，這時制冷劑溫度降低。最后制冷劑通過蒸發器等溫地從溫度較高的物體吸熱，使被冷卻物體溫度降低。此循環周而復始從而達到降溫的目的。

　　2、加熱工作原理

　　是加熱系統由空氣電熱絲，加熱控制系統，空氣循環等組成。

　　加熱方式一般采用鎳鉻合金電加熱絲直接加熱，在高低溫試驗箱工作時，循環風扇使箱內空氣產生對流，帶走加熱絲產生的熱量，進入工作室內，從而達到對箱內空氣加熱的效果;

　　其控制系統通過微電腦調節，控制加熱絲的導通時間，加熱熱量與損耗熱量達到動態平衡，實現精確控溫的目的。

　　3、電氣控制的工作原理

　　是通過人工和自動控制電源,一些通過接觸器、壓縮機、風扇、電器、加濕器等供電自動控制分和一些分為溫度和濕度控制和故障保護:

　　溫度和濕度控制是通過溫度和濕度控制裝置,將返回空氣溫度和濕度和溫度濕度和用戶設置的對比,自動運行的壓縮機(冷卻和除濕)、加濕器、電熱(加熱),和其他組件,實現溫度和濕度的自動控制。

　　以HT/GDSJ系列為例介紹高低溫試驗箱技術參數如下：

　　高低溫交變濕熱試驗箱適用于電工、電子、儀器儀表及其它產品、零部件及材料在高低溫、濕熱交變環境下貯存、運輸、使用時的適應性試驗；

　　是各類電子、電工、電器、塑膠等原材料和器件進行耐寒、耐熱、耐濕、耐干性試驗及品管工程的可靠性測試設備；

　　特別適用于光纖、LED、晶體、電感、PCB、電池、電腦、手機等產品的耐高溫、耐低溫、耐濕熱循環試驗。

　　進口：Binder賓德、Memmert美墨爾特、PHCbi普和希、泰事達/Telstar、美國STIK、IRM愛安姆、德國偉思富奇，美國csz，日本、安吉拉通

　　國產：、Hengzi恒字(躍進）、北京雅士林、多禾試驗DHT

　　高低溫試驗箱選型所涉及到的的因素有5個分別是：

　　（1）內部空間尺寸

　　（2）溫度范圍

　　（3）濕度范圍

　　（4）試品是否通電

　　（5）熱負載情況

　　（6）安裝電源要求。

　　至于高低溫試驗箱是什么樣的配置？到底什么樣的試驗設備才是最適合自己的呢？總的來說，“高低溫試驗箱”基本上等同于“環境試驗箱”、“溫度循環箱”、“高低溫循環箱”。也是“高低溫濕熱試驗箱”的通俗稱謂。在此，看看關于高低溫濕熱試驗箱的選購的一些經驗，希望可以有助于各位朋友、科研單位、大專院校在產品的選購時，有個參照指標。

　　首先，選擇試驗箱內膽空間大小，內部具體尺寸按照“深×寬×高”來講。

　　選擇一款合適的試驗設備，要根據所試驗樣品的大小。根據試樣(比如電子元器件、組件、部件或整機)置入氣候環境箱進行試驗時，為了保證被試產品能滿足試驗規范所規定的環境條件，氣候箱工作空間尺寸與被試產品外廓尺寸之間應遵循三點：

　　1.被試產品的體積不得超過試驗箱有效工作空間的三分之一(33%)，對于在試驗中發熱的產品推薦選用不大于30mm；

　　2.被試產品的迎風斷面積與該斷面上試驗箱工作腔總面積之比不大于三分之一；

　　3.被試產品外廓表面距試驗箱壁的距離至少應保持100-150mm。

　　這設計產品性能方面，我們也需要慎重選擇！

　　其次，選擇溫濕度范圍。重點需要考慮以下幾個方面！

　　1、溫度范圍：

　　目前有四種標準溫度范圍可供客戶選擇，A：0℃～100℃；B：-40℃～150℃；C：-70℃～150℃；D：其他寬溫度范圍-70℃～350℃等。如客戶需求非標溫度，也可制作生產，最低溫可到-80℃。對于寬溫區-70℃～350℃的高低溫試驗箱，通常用于材料檢測行業，基本不獨立購買，往往會配合材料試驗機一起，為材料檢測提供多因素、所功能、綜合性的試驗設備。

　　2、循環功能：

　　此功能也稱“程序運行”、“程控運行”、“可程式運行等”。設備是否具有溫度循環功能，即為：溫度之間反復循環切換曲線循環。我們將這樣含有循環功能的設備稱之為高低溫交變試驗箱。

　　3、濕度范圍：

　　設備是否帶有濕度功能。帶有濕度范圍的我們稱之為高低溫濕熱試驗箱或恒溫恒濕試驗箱。濕度范圍一般控制在30%～98%R.H(溫度在25℃～80℃時)。

　　4、系統控制硬件方面的選擇。

　　在硬件的選購方面，主要是根據客戶的實際操作、試驗用途方面以及結合產品成本上去選擇。如：小型高低溫濕熱試驗箱的制冷壓縮機，一般采用意大利“阿斯巴拉”和法國“”品牌的低溫低回壓壓縮機（我們國內很少有生產，所以只有選擇進口壓縮機），我們國內生產的壓縮機屬于中高溫壓縮機，一般應用到冰箱和空調。

　　5、試品是否通電及熱負載情況

　　選擇高低溫試驗箱，必須考慮負載的情況，因為降溫的速度和極限低溫點，與試驗箱的負載相關。一臺標準的高低溫環境箱空載條件下，一般設計的降溫能力為1℃/min,帶載后的降溫速度，根據試驗箱實際情況確定，如果負載過大，完全有可能不降溫。

　　6、安裝電源要求

　　高低溫試驗箱由于配置了加熱器、制冷壓縮機等相對較大的電器部件，一般默認電源為三相380V，這樣配置的電源三相平衡，不會對客戶公司的電網帶來干擾；對于寫字樓內研發型公司，往往沒有三相電，需要配置220V電壓的電源，請特別說明！

　　1、在做高低溫試驗箱環境試驗時

　　對所需試驗的樣品性能、試驗條件/試驗程序和試驗技術要熟悉，要對所使用的試驗設備的技術性能要熟悉，對設備的構造要有所了解，尤其是對控制器的操作及性能要熟悉。還要仔細閱讀試驗設備的操作使用手冊，這樣可以避免因操作失誤而引起試驗設備的不正常運行從而引起試驗樣品的損壞，試驗數據的不正確。

　　2、合理選擇高低溫試驗箱試驗設備

　　為保證試驗正常進行，應該根據試驗樣品的不同情況，選擇合適的試驗設備，試驗樣品和試驗箱的有效容積之間也要保持一個合理的比例。對于發熱試驗樣品的試驗，其體積應不大于試驗箱有效容積的十分之一。對于不發熱試驗樣品其體積應不大于試驗箱有效容積的五分之一。

　　比如，一臺21`彩電在做溫度儲存試驗時，選用一個一立方體積的試驗箱就能滿足要求，而在通電工作時，它就不能滿足要求了，應該換一個更大一些的試驗箱，因為電視機在工作時要發散熱量。

　　3、正確放置試驗樣品

　　高低溫試驗箱試驗樣品的安放位置，應離開箱壁10cm以上，對多個樣品應盡量放在同一平面上。樣品放置應不堵塞出風口和回風口，給溫濕度傳感器也應留出一定距離。以保證試驗溫度的正確。

　　4、對濕熱試驗箱的使用

　　濕熱試驗箱用濕球紗布(濕球紙)是有一定要求，不是任何紗布都能代用，因為相對濕度的讀數根據是溫濕度之差，嚴格說還與當地當時的大氣壓力、風速有關。濕球溫度示值與紗布吸入的水量、表面蒸發的情況有關。這些都直接與紗布質量有密切關系，所以氣象上規定，濕球紗布必須是亞麻織成的專用“濕球紗布”。否則難以保證濕球溫度計示值的正確性，也就是濕度的正確。

　　另外濕球紗布的安放也有明確規定，紗布長度：100mm，緊密纏繞傳感器探頭，探頭離濕度水杯20—30mm，紗布浸入水杯，這樣才能保證設備控制的正確性和濕度的正確性。

　　5、對于試驗中所需加入介質的環境試驗，應根據高低溫試驗箱試驗要求正確添加

　　如濕熱試驗箱用水是有一定要求的，試驗箱用水電阻率不得低于500歐米，一般自來水電阻率10--100歐米，蒸餾水電阻率100--歐米，去離子水電阻率-歐米，因此濕熱試驗用水要用蒸餾水或去離子水，而且一定要用新鮮的，因為水與空氣接觸后，易受到二氧化碳和灰塵污染，水有能溶多種物質的性質，時間長了后，電阻率要下降。市面上有一種純凈水比較經濟，而且方便，它的電阻率相當于蒸餾水。

　　內容來源：儀器設備實驗淘

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