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恒溫恒濕試驗箱選型指南
日期：2025-06-07 00:34
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摘要：
恒溫恒濕試驗箱選型指南
一、設備選擇依據
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(lèi)，目前還無(wú)法統計出個(gè)確切的數目，其中對工程產(chǎn)品（設備）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(mén)將自然界存在以及人類(lèi)活動(dòng)所誘發(fā)的環(huán)境條件整理歸納為一系列的試驗標準和規范，用以指導工程的環(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**標準《**設備環(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準《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)境及可靠性試驗設備時(shí)主要的依據是試驗規范和試驗標準。
其次，為了規范試驗設備中環(huán)境試驗條件的容差，保證環(huán)境參數的控制精度，國家技術(shù)監督機構及個(gè)工業(yè)部門(mén)還定制了一系列的環(huán)境試驗設備及檢測儀器儀表的鑒定規程，如中華人民共和國國家標準GB5170《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設備基本參數檢定方法》，又如國家技術(shù)監督局頒布實(shí)施的JJG190-89《電動(dòng)振動(dòng)試驗臺系統試行檢定規程》等。這些檢定規程也是選擇環(huán)境及可靠性試驗設備的重要依據，不符合這些檢定規程要求的試驗設備是不允許投入使用。
二、設備選擇基本原則
環(huán)境及可靠性試驗設備的選擇應遵循一下五大原則
1.環(huán)境條件的再現性
在試驗室內完整而**地再現自然界存在的環(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，人們完全可以正確而近似的模擬工程產(chǎn)品在使用、貯存、運輸等過(guò)程中所經(jīng)受的外界環(huán)境條件，這段話(huà)用工程的也語(yǔ)言概括，就是，試驗設備所創(chuàng )造的圍繞試驗產(chǎn)品周邊的環(huán)境條件（含平臺環(huán)境）應該滿(mǎn)足產(chǎn)品試驗規范所規定的環(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(mǎn)足國標GJB150.3-86、GJB150。4-86中根據不同類(lèi)型產(chǎn)品所規定的高溫、低溫的試驗量值、試驗時(shí)間，同時(shí)也應滿(mǎn)足試驗規范中對溫度場(chǎng)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)境條件的再現性。
2.一臺環(huán)境試驗設備可能用于同一類(lèi)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)境試驗設備中進(jìn)行試驗，為了保證同一臺產(chǎn)品在同一試驗規范所規定的環(huán)境試驗條件下所得試驗結果的可比性，必然要求環(huán)境試驗設備所提供的環(huán)境條件具有可重復性。這也就是說(shuō)環(huán)境試驗設備是用于被試驗產(chǎn)品的應力水平（如熱應力、振動(dòng)應力、電應力等）對于同一試驗規范的要求試驗一致的。
環(huán)境試驗設備所提供環(huán)境條件的可重復性是由國家計量鑒定部門(mén)依據國家技術(shù)監督機構所制定的檢定規程檢定合格后提供保證，為此，必須要求環(huán)境試驗設備能滿(mǎn)足檢定規程中的各項技術(shù)指標及精度指標的要求，并且在使用時(shí)間上不超過(guò)檢定周期所規定的期限，如使用非常普通的電動(dòng)振動(dòng)臺除滿(mǎn)足激振力、頻率規范、負載能力扽技術(shù)指標外，還必須滿(mǎn)足檢定規程中規定的橫向振動(dòng)比、臺面加速均勻性、皆波失真度等到精度指標的要求，而且每次檢定后的使用周期誒二年，超過(guò)二年必須重新檢定合格后才能投入使用。
3.環(huán)境條件參數的可測控性
任何一臺環(huán)境試驗設備所提供的環(huán)境條件必須是可觀(guān)測的可控制的，這不僅是為了使環(huán)境參數限制在一定的容差范圍之內，保證試驗條件的再現性和重復性要求，而且從產(chǎn)品試驗的**出發(fā)也是必須的，以便防止因環(huán)境條件失控導致被試驗產(chǎn)品的損壞，帶來(lái)不必要的損失，目前各種試驗規范中大體要求參數測試的精度不應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(lèi)別、量值及容差都有嚴格的規定，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束后判斷和分析產(chǎn)品失效與故障式時(shí)，提供確切的依據，故要求環(huán)境試驗設備除提供所規定的環(huán)境條件外，不允許對被試產(chǎn)品附加其他的環(huán)境應力干擾，如電動(dòng)振動(dòng)臺檢定規程中所限定的臺面漏磁，加速度信噪比、帶內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)境設備的**可靠性
環(huán)境試驗，特別是可靠性試驗，試驗周期長(cháng)，試驗的對象有時(shí)是價(jià)值很高的**產(chǎn)品，試驗過(guò)程中，試驗人員經(jīng)常要在現場(chǎng)周?chē)M(jìn)行操作或測試工作，因此要求環(huán)境試驗設備必須有運行**、操作方便、使用可靠、工作壽命長(cháng)等特點(diǎn)，以確保試驗本身的正常進(jìn)行。試驗設備的各種保護、告警措施及**連鎖裝置應該完善可靠，以保證試驗人員、被試產(chǎn)品和試驗設備本身的**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(shí)，為了保證被試產(chǎn)品周?chē)鷼夥漳軡M(mǎn)足試驗規范所規定的環(huán)境條件，氣候箱工作空間尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應遵循一下幾點(diǎn)規定：
a）被試產(chǎn)品的體積（W×D×H）不得超過(guò)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(diǎn)規定實(shí)際上是相互依存和統一的，以以立方米正方體箱子為列，面積比為1：（0.35-0.5）相當于體積之比為1：（0.207-0.354）距箱壁100--150mm相當于體積之比為1：（0.343-0.512）。
總括上述三點(diǎn)規定，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，作出這種規定的理由有一下幾點(diǎn)：
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)境條件的再現性不符，因為在有關(guān)標準中對涉及溫度環(huán)境試驗都規定試驗箱內試驗樣周?chē)目諝饬魉俨粦^(guò)1.7m/s，一防止試驗樣件和周?chē)鷼夥债a(chǎn)生不符合實(shí)際的熱傳導，在空載時(shí)試驗箱內平均風(fēng)速為0.6-0.8m不超過(guò)1m/s滿(mǎn)足
一、設備選擇依據
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(lèi)，目前還無(wú)法統計出個(gè)確切的數目，其中對工程產(chǎn)品（設備）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(mén)將自然界存在以及人類(lèi)活動(dòng)所誘發(fā)的環(huán)境條件整理歸納為一系列的試驗標準和規范，用以指導工程的環(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**標準《**設備環(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準《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)境及可靠性試驗設備時(shí)主要的依據是試驗規范和試驗標準。
其次，為了規范試驗設備中環(huán)境試驗條件的容差，保證環(huán)境參數的控制精度，國家技術(shù)監督機構及個(gè)工業(yè)部門(mén)還定制了一系列的環(huán)境試驗設備及檢測儀器儀表的鑒定規程，如中華人民共和國國家標準GB5170《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設備基本參數檢定方法》，又如國家技術(shù)監督局頒布實(shí)施的JJG190-89《電動(dòng)振動(dòng)試驗臺系統試行檢定規程》等。這些檢定規程也是選擇環(huán)境及可靠性試驗設備的重要依據，不符合這些檢定規程要求的試驗設備是不允許投入使用。
二、設備選擇基本原則
環(huán)境及可靠性試驗設備的選擇應遵循一下五大原則
1.環(huán)境條件的再現性
在試驗室內完整而**地再現自然界存在的環(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，人們完全可以正確而近似的模擬工程產(chǎn)品在使用、貯存、運輸等過(guò)程中所經(jīng)受的外界環(huán)境條件，這段話(huà)用工程的也語(yǔ)言概括，就是，試驗設備所創(chuàng )造的圍繞試驗產(chǎn)品周邊的環(huán)境條件（含平臺環(huán)境）應該滿(mǎn)足產(chǎn)品試驗規范所規定的環(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(mǎn)足國標GJB150.3-86、GJB150。4-86中根據不同類(lèi)型產(chǎn)品所規定的高溫、低溫的試驗量值、試驗時(shí)間，同時(shí)也應滿(mǎn)足試驗規范中對溫度場(chǎng)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)境條件的再現性。
2.一臺環(huán)境試驗設備可能用于同一類(lèi)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)境試驗設備中進(jìn)行試驗，為了保證同一臺產(chǎn)品在同一試驗規范所規定的環(huán)境試驗條件下所得試驗結果的可比性，必然要求環(huán)境試驗設備所提供的環(huán)境條件具有可重復性。這也就是說(shuō)環(huán)境試驗設備是用于被試驗產(chǎn)品的應力水平（如熱應力、振動(dòng)應力、電應力等）對于同一試驗規范的要求試驗一致的。
環(huán)境試驗設備所提供環(huán)境條件的可重復性是由國家計量鑒定部門(mén)依據國家技術(shù)監督機構所制定的檢定規程檢定合格后提供保證，為此，必須要求環(huán)境試驗設備能滿(mǎn)足檢定規程中的各項技術(shù)指標及精度指標的要求，并且在使用時(shí)間上不超過(guò)檢定周期所規定的期限，如使用非常普通的電動(dòng)振動(dòng)臺除滿(mǎn)足激振力、頻率規范、負載能力扽技術(shù)指標外，還必須滿(mǎn)足檢定規程中規定的橫向振動(dòng)比、臺面加速均勻性、皆波失真度等到精度指標的要求，而且每次檢定后的使用周期誒二年，超過(guò)二年必須重新檢定合格后才能投入使用。
3.環(huán)境條件參數的可測控性
任何一臺環(huán)境試驗設備所提供的環(huán)境條件必須是可觀(guān)測的可控制的，這不僅是為了使環(huán)境參數限制在一定的容差范圍之內，保證試驗條件的再現性和重復性要求，而且從產(chǎn)品試驗的**出發(fā)也是必須的，以便防止因環(huán)境條件失控導致被試驗產(chǎn)品的損壞，帶來(lái)不必要的損失，目前各種試驗規范中大體要求參數測試的精度不應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(lèi)別、量值及容差都有嚴格的規定，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束后判斷和分析產(chǎn)品失效與故障式時(shí)，提供確切的依據，故要求環(huán)境試驗設備除提供所規定的環(huán)境條件外，不允許對被試產(chǎn)品附加其他的環(huán)境應力干擾，如電動(dòng)振動(dòng)臺檢定規程中所限定的臺面漏磁，加速度信噪比、帶內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)境設備的**可靠性
環(huán)境試驗，特別是可靠性試驗，試驗周期長(cháng)，試驗的對象有時(shí)是價(jià)值很高的**產(chǎn)品，試驗過(guò)程中，試驗人員經(jīng)常要在現場(chǎng)周?chē)M(jìn)行操作或測試工作，因此要求環(huán)境試驗設備必須有運行**、操作方便、使用可靠、工作壽命長(cháng)等特點(diǎn)，以確保試驗本身的正常進(jìn)行。試驗設備的各種保護、告警措施及**連鎖裝置應該完善可靠，以保證試驗人員、被試產(chǎn)品和試驗設備本身的**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(shí)，為了保證被試產(chǎn)品周?chē)鷼夥漳軡M(mǎn)足試驗規范所規定的環(huán)境條件，氣候箱工作空間尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應遵循一下幾點(diǎn)規定：
a）被試產(chǎn)品的體積（W×D×H）不得超過(guò)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(diǎn)規定實(shí)際上是相互依存和統一的，以以立方米正方體箱子為列，面積比為1：（0.35-0.5）相當于體積之比為1：（0.207-0.354）距箱壁100--150mm相當于體積之比為1：（0.343-0.512）。
總括上述三點(diǎn)規定，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，作出這種規定的理由有一下幾點(diǎn)：
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)境條件的再現性不符，因為在有關(guān)標準中對涉及溫度環(huán)境試驗都規定試驗箱內試驗樣周?chē)目諝饬魉俨粦^(guò)1.7m/s，一防止試驗樣件和周?chē)鷼夥债a(chǎn)生不符合實(shí)際的熱傳導，在空載時(shí)試驗箱內平均風(fēng)速為0.6-0.8m不超過(guò)1m/s滿(mǎn)足