组态工具2021年03月22日 |
气候试验箱选择实用指南
摘要：有关通过我们的热真空试验箱（TVC）开展的试验的基本信息，此热真空试验箱可精确再现物体在空间中运行的环境条件。
气候试验箱的主要功能
选择适合您需求的气候试验箱通常是一项非常复杂的任务。所以，为帮助我们的客户弄清要考虑的主要方面并获得成功，因此，为选择最合适的气候试验箱，我们决定收集最重要的信息，以便让客户了解气候试验箱的主要功能，并方便其进行产品选择。
为使气候试验箱的选择更清晰以及更线性，有必要了解这些因素以及它们如何能帮助客户尽快做出决定。此外，获得这些知识可大大简化气候试验箱的选择。
要做出正确选择，首先要考虑的两个基本因素是样品特性以及样品要进行的试验类型。
用于环境试验的试验箱有无数种类型，每种试验箱都有不同配置，其设计旨在满足用户的特定需求和/或最重要的标准。
此7步选择指南适用于最常用的系列：气候试验箱。选择正确类型的试验箱的最佳方法始于以下用户购买试验箱之前通常了解的基本信息：
- 试验类型
- 试验样品（被测设备）的类型
可用信息越多，就越容易找到最适合您需要的产品。
可开展哪些试验？
存在很多种环境试验：恒温、气候、腐蚀、振动、高度、热冲击等……通常在具体行业标准（IEC、DIN、ISO等）或专有标准（FCA、FORD、ESA等）中描述了这些试验。
了解产品要进行哪种类型的试验对于选择气候试验箱及其附件至关重要。因此，最好在选择试验箱型号之前获得尽可能多的有关要进行的试验的信息；然而，通常可采用以下信息开始进行预选：
- 温度范围
- 气候范围
- 温度交换率
- 体积
试验箱中可达到哪些温度值？
气候试验箱技术数据表规定了达到的最低和最高温度值。几乎所有气候试验箱制造商都将最高温度设置为+ 180°C，但若需要，该温度值作为选项可扩展至+ 200°C。虽然最高温度几乎总是相同，但采用机械冷却系统的试验箱的最低温度可将其分为两大系列：
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在不详细介绍两种不同系统操作的情况下，应规定：级联系统由两个制冷系统组成，包含两个物理分离的串联电路，这些电路使其可达到非常低的温度。
有时，选择带级联系统的试验箱并非因为必须达到低于冰点的特别低的温度，而是为了在低温条件下具有较高冷却速度。
你说的温度梯度是什么意思?
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试验箱隔间内温度上升或下降速率称为“温度交换速率”（以开氏度/分或摄氏度/分来进行表示），并且其变化范围从一个模型到另一个模型可能存在很大差异，从1.5 K/分钟到20 K/分钟。
温度交换率显然取决于试验箱内安装的冷热电三联供系统。换句话说，压缩机功率越大，冷却速度越快，试验箱内安装的加热器就越多；热交换率就越快。 |
在特殊情况下，在需要高冷却值时，可使用液氮（LN2）注入，允许冷却速度超过30 K/分钟。气候试验箱技术数据表中规定的温度交换率通常是指在试验箱隔间为空的情况下（即无试验样品的情况下）的试验箱性能。
湿度
在气候试验箱数据表中，我们找到了气候范围，即可以控制和调节湿度值的最低和最高温度，并且又以最小值和最大值予以表示。
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为了更好了解在气候试验箱内可能获得的湿度值，有必要了解气候试验箱内可以达到的相对湿度（RH）取决于温度这一事实。因此，为了正确规定气候范围，还必须参考“露点”。
为了更加清楚易懂，还提供了如下湿度图以及技术数据表，其中列出了每个温度值对应的可能湿度值：
在此图中，有3个区域：
区域1表示露点在+4°C至+94°C（标准范围）之间的连续测试区域。沿着区域1的基线，我们可以轻松确定气候范围内每个温度值的最小湿度值：例如，当T=20°C时，试验箱内可能的最小湿度值RH=40％。
区域2表示只能在有限时间段内（短时间内露点降至-3°C）设置的温度和湿度组合。
可以通过非常低的湿度测试专用附件获取属于区域3的温度和相对湿度组合值，且该附件由干空气注入系统（露点-40°C）组成。
对于样品，您有什么需要了解的？
产品尺寸使您可以确定气候试验箱体积，而该气候试验箱体积要足够大以能容纳样品。根据良好实践，尽管必须根据待测试产品形状进行特殊考虑，但样品的尺寸不得超过试验箱体积的三分之一。在任何情况下，空气必须能够自由流通，以确保在整个试验样品表面上（在试验规定的公差范围内）温度的变化情况和均匀度几乎相等。
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样品质量以及因此样品重量也是非常重要的参数，因为质量较大可能会对试验性能产生不利影响：使用空的试验箱计算并规定气候试验箱的性能（例如温度梯度），即试验舱室内没有任何质量。因此，当试验样品所需的温度交换率值接近技术数据表中所给出温度交换率值（气候试验箱为空）时，就有必要与气候试验箱供应商一起进行检查。 |
重量是出于另一个原因而必须加以考虑的参数：气候试验箱中的搁板设计用于支撑一定重量的样品。因此，最好是检查数据表内容以了解被测设备的最大重量。
如果试验样品超过最大允许重量，则气候试验箱附件通常包括加固过的搁板或地板。
样品是否散发热量？
| 当被测设备连接到电源（有源试验样品）时，它可能会散发热量。在某些情况下，这可以忽略不计。而在其他情况下，则必须将其考虑在内，因为它可能会影响气候试验箱的性能，如前所述，这通常表示试验箱是空的，即无质量且无散热。 |  |
因此，存在有源被测设备时，试验箱必须能够除去试验样品散发的热量，而又不会影响其性能，因此也不会影响正在进行的试验的值。
有时，由试验样品产生的热负荷会导致去选择支持另一个更强大且性能更好产品的某个试验箱模型。
在本分析中起到作用的一个参数是在给定温度下试验箱能够耗散的最大热负荷值，且该值如下图所示：
恒温试验的热补偿[w]
特殊情况
在某些特殊情况下，实验样品可能会释放易燃、易爆、有毒和/或腐蚀性物质，或可能产生潜在危险空气的物质，不过具体情况取决于所达到的温度范围。在这种情况下，您必须咨询专家团队，以准确评估与试验有关的风险。
此外，某些类型产品（例如电池、受压容器、储罐等）会受到外部应力（例如温度快速变化或高温或低温值）的影响，会引起不良反应，从而导致产品破裂并在试验过程中引发潜在危险情况。
欲了解有关ACS试验箱的更多信息，请阅读《什么是试验箱以及试验箱如何工作》这篇文章。如果您愿意，可以使用以下表格与我们的专家取得联系。