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【技术篇】敲黑板:有关于恒温恒湿的一些知识点

发表日期:2021-08-26 访问量:559

怎样选择适合自己公司产品的恒温恒湿箱?

 

   由于每家公司的产品不一样,因此在对恒温恒湿箱进行选择的时候标准也是不一样的,那么怎么样选择适合自己公司产品的的恒温恒湿箱呢?可以从以下几个角度进行考虑。

恒温恒湿箱选购应从试验品与行业标准为基准,选择适合样品尺寸、温湿度范围、满足国家标准等的试验箱。本文详细介绍应如何选择合适的试验箱尺寸、温湿度范围、冷却方式等。

 

立一的恒温恒湿满足的部分行业标准如下:

GB/T 10592 -2008 高低温试验箱技术条件

GB/T 10586 -2006 湿热试验箱技术条件

GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 2部分:试验方法试验A:低温

GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 2部分:试验方法 试验B:高温

GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验 2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验

GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验 2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h + 12h循环)

GB/T 5170.1-2008 电工电子产品环境试验设备检验方法 总则

GJB 150.3A-2009 军用装备实验室环境试验方法 3部分:高温试验

GJB 150.4A-2009 军用装备实验室环境试验方法 4部分:低温试验

GJB 150.9A-2009 军用装备实验室环境试验方法 9部分:湿热试验

 

 

箱体尺寸

   将被试产品(元器件、组件、部件或整机等)放入恒温恒湿箱试验时,为了保证被测试产品周围环境能满足试验规范所规定的环境试验条件,气候箱工作尺寸与被试产品外廓尺寸之间应遵循以下几点规定:

1. 被测试产品的体积(W×D×H)不得超过试验箱有效工作空间的 (2035)% (推荐选用 20% )。对于在试验中发热的产品推荐选用不大于 10% 

2. 被测试产品的迎风断面积与该断面上试验箱工作室总面积之比不大于 (3550)% (推荐选用 35% )

3. 被测试产品外廓表面距试验箱壁的距离至少保持 100120 mm(推荐选用 120mm)

上述三点规定实际上是相互依存和统一的。以 1m³ 正方体箱子为例,面积比为 1(0.350.5) 相当于体积之比为 1(0.2070.354)。距箱壁 100150mm 相当于体积之比为 1(0.3430.512)

总括上述三点规定,气候环境试验箱的工作腔容积至少应是被试产品外廓体积的 3倍。

 

温度范围

   立一所掌握的技术可做到的温度范围可达到 -70℃180℃。此温度范围通常可以满足国内绝大多数军用、民用产品温度试验的需要,除非确有特殊需要,如安装位置靠近发动机等热源的产品外,不可盲目提高温度上限。因为上限温度越高,箱体内外的温差越大,箱体内部流场的均匀性也越差。可利用的工作室体积也就越小。另一方面,上限温度值越高,对箱壁夹层中保温材料(如玻璃棉等)的耐热性要求越高。箱体密封性的要求也越高,使箱体的制作成本增加;而低温则涉及产品成本部分,低温越低,则制冷系统功率及制冷量则越大,相应的设备成本也增加。

 

湿度范围

   在上述温度范围下,立一所掌握的技术可做到的湿度范围可达到 5%98% RH 。一般来说,对于同样的绝对含湿量,温度越高,相对湿度就越小,如绝对含湿量为 5g/Kg( 公斤干空气中含有 克的水蒸气,当温度为 29℃ 时,相对湿度为 20%RH,温度为 6℃ 时,相对湿度为 90%RH,当温度降至 4℃ 以下,相对湿度超过 100%,在箱体内会出现结露现象。如果湿热试验箱没有除湿系统,则湿度范围为 6098% RH,这一类试验箱只能做高湿试验,但它的价格低得多。

 

 立一标准机温湿度对照表

 

冷却方式

  冷却方式有风冷和水冷两种。选择何种冷却方式,应结合试验室的实际情况而定。在条件允许的情况下,优先考虑选择水冷方式。

 

恒温恒湿试验箱的制冷技术原理

 

  恒温恒湿试验箱针对-40℃机型可以采用单级制冷循环,也可以采用复叠式制冷循环系统,但单级制冷循环是靠调小压缩机的膨胀阀开启度,减小制冷剂流量限流来调低蒸发压力(0.7个大气压),从而获得更低的蒸发温度的,这样的设计是以牺牲系统的制冷量来达到的(制冷量约只有标准的0.70.8),导致制冷效率低并加大了压缩机的负载,而且易引起压缩机线圈过热,影响了压缩机的寿命。

  

冷冻系统设计:获取-20℃以下的低温时均采用复叠式制冷循环系统.

 

先谈谈为恒温恒湿试验箱 获取低温而采用两级压缩复叠制冷循环的原因:

 

(1)单级压缩蒸气制冷循环压比的限制

  单级蒸气压缩式制冷机的最低蒸发温度,主要取决于它的冷凝压力及压缩比.制冷剂的冷凝压力由制冷剂的类别和环境介质(如空气或水)的温度决定,在通常情况下,它处于0.7~1.8Mpa范围内.压缩比与冷凝压力和蒸发压力有关,当冷凝压力一定时,随着蒸发温度的降低,蒸发压力也相应下降,因而使压缩比上升,它将引起压缩机排气温度的升高,润滑油变稀,使润滑条件变坏,严重时甚至会出现结炭和拉缸现象; 另一方面,压缩比的增大将导致压缩机的输气系数降低,制冷量减少,实际压缩过程偏离等熵过程越远,压缩机功耗增加,制冷系数下降,经济性降低.将出现以下一些影响.

 

         a.任何制冷剂,蒸发温度越低,则蒸发压力也就越低.过低的蒸发压力,有时可能造成压缩机难以吸气,或者使外界的空气进入制冷系统.

         b.当蒸发温度过低时,某些常用制冷剂已达凝固温度,无法实现制冷剂的流动,循环.

         c.蒸发压力降低,制冷剂的比体积增大,制冷剂的质量流量减少,制冷量大大下降.为了获得所需制冷量,必须增大吸气容积,使压缩机体积过于庞大.

 

(2)制冷剂热物理特性的限制。

  现在恒温恒湿箱中单级制冷循环基本上采用的中温制冷剂是R404A,在一个大气压下其蒸发温度是-46.5℃(R22/-40.7℃),但空气冷却式冷凝器传热温差通常取10℃左右(在强制送风散热循环下,蒸发器和内箱的温差),就是说箱内只能制取-36.5℃的低温,当然,通过调低压缩机的蒸发压力,可以将R404A制冷剂的最低蒸发温度降低到-50℃;所以要获取-50℃及以下的低温时必须采用中温制冷剂与低温制冷剂复叠式的制冷循环,制取-50℃-80℃的低温,低温制冷剂一般选用R23它在一个大气压下的蒸发温度是-81.7℃

 

(3)压缩机线圈散热的限制

单级压缩机工作时,在做-35℃左右,因为压缩机的线圈是旋空在压缩机中间的,这就产生一个问题,-35℃时,压缩机的低压是为负数值,也就是产生了一个真空度,这样线圈的顶端热量就没有办法散去,这样就压缩机表面是十分凉,可是实际上内部,他的温度是很高的,(因为真空是最好的隔热介质)

 

恒温恒湿箱的使用注意事项及故障排查

 

 一、恒温恒湿箱使用注意事项

1、为避免恒温恒湿箱发生机器故障,请提供额定电压范围内的电源。

2、本产品为非防爆产品,请不要在有可燃或爆炸性气体的坏境中使用恒温恒湿机。

3、机体的通风孔需保持通畅,以免发生故障、动作异常、寿命降低和火灾。

4、机器安装设置时注意不要让灰尘、线头、铁屑或其他东西进入,否则会发生错误动作或故障。

5、当恒温恒湿箱完成低温运转时,最好在60℃时实行干燥处理,约30min后再打开箱门,以防影响后续试验的测定时间或造成蒸发器结冰现象;

6、在恒温恒湿箱运行时,除非万不得已,否则请不要随便打开箱门,以免造成不良后果:

(1) 箱门内仍保持高温;

(2) 高温空气可能触发火灾警报;

(3) 高温湿气冲出箱外;

(4) 对压缩机造成一定损坏,除非实验要求,不建议客户在实验过程中频繁开关箱门。

7、箱体运行时,请勿用手检查,以免触电或被风扇伤及;

8、为量取正确的相对湿度,湿球纱布的安装位置一定要准确;

9、电路断路器和超温保护器等安全保护设备,需定期详细检查;

10、恒温恒湿试验箱一定要安全接地,以免产生静电感应;

11、恒温恒湿试验箱需要专职人员进行维修和检查,并且在检查时,同时还需要专业的电工及电路检修人员在场,以防不知情人员通电合闸,造成触电危险。

12、定期检查端子螺丝和固定架,请不要在松动的情况下使用。

13、仪表运转期间,电源入力端子盖必须安装在端子板上以防触电。

14、请使用干布擦拭仪表,不要使用酒精、汽油或其他有机溶剂,不要把水溅到仪表上,如果仪表浸入水中,请立即停止使用,否则有漏电、触电或火灾的危险。

15、仪表内部零件有一定的寿命期限,为持续安全地使用本仪表,请定期进行保养和维护。报废本产品时,请依工业垃圾处理。

 

二、部分常见故障及解答(必须要有电工证才能进行以下操作)

 

正常运行状态

  打开电源开关,控制器通电显示,设置高温,启动马达 加热管等电器;设置低温,几秒后启动压缩机 电磁阀等电器;设置温湿度,启动水泵 加湿管等电器,运行时间到达后设备恢复待机状态

 

1、湿热试验过程中,湿度达不到指定要求,是哪里出现问题?

分析:恒温恒湿试验箱在做湿热试验中,若出现

(1)实际湿度会达到100%

        a.可能由湿球传感器上的纱布干燥引起,需要检查湿球传感器的水槽是否缺水。水槽中的水位由水位控制器自动控制,检查水位控制器供水系统是否供水正常、水位控制器工作是否正常。

        b.可能是湿球纱布使用时间长,或供水水质纯净度的原因,会使纱布变硬,使纱布无法吸收水份而干燥,只要更换或清洗纱布即可排除以上现象。

 

(2)实际湿度与目标湿度相差很大,数值低得很多

  恒温恒湿试验箱的加湿系统不工作,查看加湿系统的供水,供水系统内是否有一定的水量,以及加湿锅炉水位控制是否正常。如以上一切都正常,那就要检查电器控制系统,这要请专业维修人员进行检修。

 

2、低温达不到指标,降温很慢,如何解决?

  分析:首先需要观察温度的变化,

        a.如果是温度降的很慢,需要检查以下几点,做低温试验前是否已将工作室烘干,试验前需将工作室干燥,然后再放入试验样品试验;工作室内的试验样品是否放置的过多,造成工作室内的风不能充分循环,在排除上述原因后,就要考虑是否是制冷系统的故障了,而制冷系统的检修需要厂家专业人员操作。

        b.如果温度达到一定数值后有回升的趋势,可先检查是否是恒温恒湿试验箱的使用环境所致,设备放置的环境温度以及放置的位置(箱体后与墙的距离)是否满足要求等 (在设备操作使用说明中都有规定)

 

3、高温试验中,温度变化达不到试验温度值,如何解决?

  分析:可以检查电器系统,逐一排除故障。

        a.温度若升得很慢,需查看风循环系统,风循环的调节挡板是否正常开启

        b.温度若升得很快,需检查风循环的电机是否正常运转。如温度过冲厉害那么就需要整定PID的设置参数。如果温度直接上升,过温保护,那么控制器出故障,须更换控制仪表。

 

4、温度控制显示压力异常,如何处理?

  分析:首先需查看设备的摆放位置,是否距离墙壁30公分以上的位置,因为散热不良会造成压缩机高压侧压力过高,所以如果是摆放位置不当造成的,需及时正确调整;其次,查看仪器四周是否为密封空间,若四周为密闭空间,会造成环境产生温升,也会造成压缩机高压侧压力过高,所以请保持四周通风;若非以上故障,需请专业人员进行检修。

 

  恒温恒湿试验箱,因有使用时限,所以运行时间超长的恒温恒湿试验箱,难免会出现些各种各样的故障,平时注意定期保养和维护,大部分一般都可以避免的。如果遇到较大技术难题,可以及时联系我们,寻求解决。

 

立一公司简介:

 

 

     本公司主要产销环境类设备如恒温恒湿试验箱,步入式恒温恒湿箱,步入式高低温试验箱,冷热冲击试验箱,快速温变试验箱,高低温试验箱,湿热交变试验箱,紫外耐气候试验箱,耐黄变试验箱,淋雨试验箱,沙尘试验箱,氙灯老化试验箱,臭氧老化试验箱,培养箱等;各种用途的烤箱如工业烤箱,精密烤箱,百/千/万级洁净烤箱,二次硫化烤箱,防爆烤箱,真空烤箱,PP抽湿机,工业电炉,高温马弗炉等;

 

     立一一直秉承着以客户为中心,全方位服务的原则,坚持以质量求生存,以信誉求发展的追求目标;公司根据“中华人民共和国机械行业标准”制造,始终按照合理物流五要素(即:自动化、安全、高效、低成本、无污染)精心设计最适合用户的产品。在严把质量关的同时,产品的关键部件都选自国内外优秀企业。立一的经验证明,只有不断地提高产品的质量,才能使客户从中获益,而客户的成功最终也就是立一的成功。

 

   优质的售后服务源于企业,公司始终以“品质为本,服务至上”作为企业宗旨。公司为客户提供的设备工艺先进、性能稳定可靠、价格合理,被众多著名厂商列为首选供应商。企业将不负客户对立一的期望和厚爱,全体员工永远奉行“攻物流科技、创优质品牌、靠改进创新,让客户满意”的质量方针,为广大客户提供一流的产品、一流的售后服务,努力成为一流的物流设备供应商,同时让客户满意是我司一贯的方针。能与您合作是我们最大的心愿,也是您最佳选择!

 

  客户至上为宗旨,秉承以人为本,结合国际测试标准以及客户的具体测试需要为原则,树立中国试验设备界的一面新的旗帜。