有關(guān)高低溫試驗(yàn)箱的工作原理,眾說(shuō)紛紜,今天賽帆以多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)講述一下自已所理解的原理:高低溫試驗(yàn)箱是仿真產(chǎn)品在氣候環(huán)境溫濕組合條件下檢測(cè)產(chǎn)品本身的適應(yīng)能力與特性是否改變。從而選擇出廠數(shù)量與投放市場(chǎng),做產(chǎn)品的預(yù)估計(jì)劃,高低溫是對(duì)電子電工、汽車(chē)摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研單位等相關(guān)產(chǎn)品的零部件及材料在高、低溫(交變)循環(huán)變化的情況下,檢驗(yàn)其各項(xiàng)性能指標(biāo)。產(chǎn)品具有較寬的溫度控制范圍,其性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10592-89高低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件,適用于按GB2423.1、GB2423.2《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 試驗(yàn)A:低溫試驗(yàn)方法,試驗(yàn)B:高溫試驗(yàn)方法》對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行低溫、高溫試驗(yàn)及恒定溫?zé)嵩囼?yàn)。
高低溫試驗(yàn)箱采用電加熱方式,制冷循環(huán)采用逆卡若循環(huán),該循環(huán)出兩個(gè)等溫過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成,其過(guò)程如下:制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)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(jīng)冷凝器等溫地和四周介質(zhì)進(jìn)行熱交換將熱量傳給四周介質(zhì)。后制冷劑經(jīng)截流閥絕熱膨脹做功,這時(shí)制冷劑溫度降低。zui后制冷劑通過(guò)蒸發(fā)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(huán)周而復(fù)始從而達(dá)到降溫之目的。
高低溫試驗(yàn)箱采用垂直送風(fēng)方式【風(fēng)速:3.7m/s】保證箱體各個(gè)點(diǎn)之間溫差的性,采用超細(xì)玻璃纖維棉來(lái)進(jìn)行設(shè)備保溫,至于控制儀表就看廠家的習(xí)性與客戶的需求了。電器方面推薦用施耐德、梅蘭日蘭等全球知名品牌。
關(guān)于高低溫試驗(yàn)箱其他技術(shù)文章請(qǐng)登錄:
在儀器行業(yè)中,很多人都會(huì)將干燥箱稱為高低溫箱,以為都是做溫度變化試驗(yàn),就是同一種設(shè)備,殊不知,這兩種是完全不同的,我們就高低溫箱與干燥箱的區(qū)別做一個(gè)詳細(xì)解析: 一、用途不同 干燥箱主要用于實(shí)驗(yàn)室物品的干燥、烘焙、滅菌。而高溫試驗(yàn)箱除具有干燥箱的功能外,還主要用于電工、電子及其他非易燃易爆物品的高溫性能試驗(yàn)?! ?i>二、技術(shù)指標(biāo)不同 高低溫箱的溫度均勻度和波動(dòng)度都優(yōu)于干燥箱,比如溫度均勻度,高低溫箱溫度均勻度不大于±2℃,而干燥箱的均勻度不大于±2.5%,雖然只是一個(gè)正負(fù)號(hào)的差別,但數(shù)值卻相差一倍。另外,高溫試驗(yàn)箱的波動(dòng)度為±0.5℃,干燥箱的波動(dòng)度為±1℃?! ?i>三、制造的難易程度不同 表面上看,兩者并無(wú)多大差別。而實(shí)際上,對(duì)于箱體材料,電氣元器件等,高溫低箱均要好于干燥箱,特別是當(dāng)空氣被加熱到100℃以上的高溫時(shí),氣體的運(yùn)動(dòng)變得非常難以控制,即使是在強(qiáng)迫鼓風(fēng)的條件下,氣體的流動(dòng)依然紊亂,因此對(duì)風(fēng)道的設(shè)計(jì)要求非常高。對(duì)不同的工作室尺寸,風(fēng)道應(yīng)有所變化。為了取得合理數(shù)據(jù),有時(shí)往往要經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)。為了獲得較高的均勻度指標(biāo),制造高低溫試驗(yàn)箱的成本就比干燥箱大得多。所以兩者價(jià)格相差很大。 四、控制系統(tǒng)有所差別 干燥箱因?yàn)橹笜?biāo)較低,使用普通的儀表就可以了。而試驗(yàn)箱必須使用具有高精度PID演算功能的儀表,有時(shí)為了試驗(yàn)的需要,還必須指定儀表可運(yùn)行程序。在使用時(shí),高溫段的PID值可通過(guò)自整定獲得,有時(shí)對(duì)自整定獲得的值還需要操作者做一定的修改。
標(biāo)簽: 高低溫箱 干燥箱 高低溫箱 干燥箱 四點(diǎn)來(lái)解析高低溫箱與干燥箱的區(qū)別_高低溫箱 干燥箱高低溫箱選擇的要點(diǎn)
1、容積的選擇
將被試產(chǎn)品(元器件、組件、部件或整機(jī))置入氣候環(huán)境箱進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),為了保證被試產(chǎn)品周?chē)鷼夥漳軡M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)品的體積(W×D×H)不得超過(guò)試驗(yàn)箱有效工作空間的(20~35)%。對(duì)于在試驗(yàn)中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于10%。
b) 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)%。
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。
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)
2、溫度范圍的選擇
目前,國(guó)外溫度試驗(yàn)箱的范圍大體上為-73~+177℃,或-70~+180℃。國(guó)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??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。
3、控制方式的選擇
溫度、濕度試驗(yàn)箱有恒定試驗(yàn)箱、交變?cè)囼?yàn)箱兩種情況。普通的高低溫試驗(yàn)箱一般指的是恒定高低溫試驗(yàn)箱,其控制方式為:設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度,試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度點(diǎn)的能力。恒定溫濕度試驗(yàn)箱的控制控制方式也類(lèi)似,設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度、濕度點(diǎn),試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度、濕度點(diǎn)的能力。高、低溫交變?cè)囼?yàn)箱具有設(shè)定一條或者多條高低溫變化、循環(huán)的程序,試驗(yàn)箱有能力根據(jù)預(yù)置的曲線完成試驗(yàn)過(guò)程,并且可以在zui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(shè)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(yàn)箱也具有預(yù)置溫度、濕度曲線,并且根據(jù)預(yù)置進(jìn)行控制的能力。當(dāng)然,交變?cè)囼?yàn)箱都具有恒定試驗(yàn)箱的功能,但交變?cè)囼?yàn)箱的制造成本較高,因?yàn)榻蛔冊(cè)囼?yàn)箱需配置有曲線自動(dòng)記錄裝置、程序控制儀,還須解決試驗(yàn)箱在工作室內(nèi)溫度較高的情況下開(kāi)啟制冷機(jī)等問(wèn)題,因此,交變?cè)囼?yàn)箱的價(jià)格比恒定試驗(yàn)箱的價(jià)格一般要高20%以上。因此,我們應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是的以試驗(yàn)方法的需要為出發(fā)點(diǎn),選用恒定試驗(yàn)箱或者是交變?cè)囼?yàn)箱。
4、濕度范圍的選擇
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(lèi)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zui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)于同樣的含濕量,溫度越高,相對(duì)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(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)的含濕量很低,有時(shí)比大氣中的含濕量低很多,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)的溫濕度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zui低露點(diǎn)溫度為5~7℃。露點(diǎn)溫度5℃相當(dāng)于含濕量為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)。
5、變溫速率的選擇
普通的高低溫試驗(yàn)箱沒(méi)有降溫速度的指標(biāo),從環(huán)境溫度降溫到標(biāo)稱的zui低溫度的時(shí)間一般為90~120min。高低溫交變?cè)囼?yàn)箱、高低溫交變濕熱試驗(yàn)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(yàn)箱的變溫速率較快,升溫、降溫速率可以達(dá)到 3℃/min~15℃/min,在某些溫度段升溫、降溫速率甚至可以達(dá)到30℃/min以上。 各種規(guī)格、速度的快速溫度變化試驗(yàn)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(yàn)不同的試驗(yàn)要求,快速溫度變化試驗(yàn)箱變溫范圍有的是-55~+80℃,而有的是-40~+80℃。
關(guān)于快速溫度變化試驗(yàn)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(shí)際上是每5 min平均速度)。全程平均速度是指在試驗(yàn)箱的變溫范圍內(nèi),zui高溫度與zui低溫度之差值與時(shí)間之比。目前國(guó)外各環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的變溫速率的技術(shù)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5 min時(shí)間段內(nèi),能夠保證的變溫速率。而實(shí)際上對(duì)于快速溫度變化試驗(yàn)箱來(lái)說(shuō),保證線形升降溫速度的難度zui大、zui關(guān)鍵的一段是,在降溫段zui后的一個(gè)5 min的時(shí)間段內(nèi),試驗(yàn)箱可以達(dá)到的降溫速率。從某種角科學(xué)。因此試驗(yàn)設(shè)備具有全程平均升降溫速度和線形升降溫速度(每5 min平均速度)這兩個(gè)參數(shù)。一般來(lái)說(shuō),線形升降溫速度(每5 min平均速度)是全程平均升降溫速度的1/2。
6、溫度波動(dòng)度
溫度波動(dòng)是一個(gè)比較容易實(shí)現(xiàn)的參數(shù),所有環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備廠家生產(chǎn)的多數(shù)的試驗(yàn)箱實(shí)際的溫度波動(dòng)都可以控制在±0.3℃的范圍以內(nèi)。
7、溫度場(chǎng)均勻度
為了更正確地模擬產(chǎn)品在自然界所遭受的實(shí)際環(huán)境狀況,在環(huán)境試驗(yàn)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(duì)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度梯度和溫度的波動(dòng)度加以限制。在國(guó)軍標(biāo)GJB150.1-86軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法總則中明確規(guī)定“試驗(yàn)樣品附近測(cè)量系統(tǒng)的溫度應(yīng)在試驗(yàn)溫度的±2℃以內(nèi),其溫度工不超過(guò)1℃/m或總的zui大值為2.2℃(試驗(yàn)樣品不工作)”。
8、風(fēng)速
有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)時(shí)溫濕箱內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)小于1.7m/s,對(duì)于試驗(yàn)本身來(lái)說(shuō),風(fēng)速越小越好,風(fēng)速過(guò)大會(huì)加速試驗(yàn)件表面與箱體內(nèi)流動(dòng)氣流的熱交換,于試驗(yàn)的真實(shí)性不利。但為了保證試驗(yàn)箱工作室內(nèi)的均勻性,試驗(yàn)箱內(nèi)具有循環(huán)風(fēng)是必需的。但是快速溫度變化試驗(yàn)箱以及溫度、濕度、振動(dòng)等多因素綜合環(huán)境試驗(yàn)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(fēng)速通常在2~3m/s。因此,對(duì)于不同的使用目的,風(fēng)速的限制是不一樣的。
9、濕度的精度控制
環(huán)境試驗(yàn)箱中測(cè)量濕度多數(shù)是采用干濕球法,環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的制造標(biāo)準(zhǔn)GB10586要求,相對(duì)濕度偏差應(yīng)在±23%RH。為滿足濕度控制精度的要求,濕度試驗(yàn)箱的溫度控制精度較高,溫度波動(dòng)一般小于±0.2℃。否則很難達(dá)到濕度控制精度的要求。
10、冷卻方式選擇
試驗(yàn)箱如果帶有制冷系統(tǒng),制冷系統(tǒng)需要進(jìn)行冷卻。試驗(yàn)箱有風(fēng)冷、水冷兩種形式。