恒定湿热交变试验箱

一、 核心工作原理

该设备主要通过以下几个系统的协同工作来精确控制箱内的温湿度环境：

1. 加热系统：通常采用镍铬合金电加热丝，通过空气循环，对箱内空气进行加热。

2. 加湿系统：

• 核心部件：锅炉或浅槽。

• 过程：将水加热产生纯净蒸汽，通过电磁阀控制，将蒸汽注入到循环气流中，从而增加箱内湿度。

3. 制冷系统：

• 核心部件：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置。

• 过程：采用机械制冷，通常是“风冷"或“水冷"式。制冷系统不仅用于实现低温，还在除湿和温度控制中起到关键作用。

4. 除湿系统：

• 主要依靠制冷系统。当需要降低湿度时，系统将空气引导至低温的蒸发器盘管，空气中的水蒸气遇冷凝结成水，被排出箱外，从而实现除湿。

5. 控制系统：

• 这是试验箱的“大脑"。采用先进的PLC或微电脑控制器，用户可以精确设定和编程温湿度曲线，系统通过传感器实时监测箱内环境，并自动调节加热、加湿、制冷等系统，以确保精确度和稳定性。

二、 主要技术参数与规格

在选择或了解一台试验箱时，需要关注以下关键参数：

• 温度范围：例如 -70℃ ~ +150℃（范围越宽，设备能力和价格通常越高）

• 湿度范围：通常为 20% ~ 98% RH（注意，湿度范围与温度相关，在极低温度下无法实现高湿度）

• 升温/降温速率：例如 1~3℃/分钟（线性或非线性，快速温变箱的速率更高）

• 温度波动度：±0.5℃（控制精度的体现）

• 温度均匀度：±2.0℃（箱内各点温度的一致性）

• 湿度波动度：±2.5% RH

• 湿度均匀度：±3.0% RH

• 内箱尺寸：根据测试样品的大小和数量确定（如 100L, 225L, 800L 等）

• 编程功能：支持多段程序编程，可模拟复杂的温湿度循环。

三、 主要组成部分

一台完整的试验箱通常包括：

1. 箱体：内胆采用不锈钢（SUS304），外壳为冷轧钢板喷塑，中间是高性能保温材料（如超细玻璃棉/聚氨酯发泡）。

2. 制冷压缩机：核心动力源，常见品牌有法国泰康、德国比泽尔等。

3. 控制器与人机界面：彩色触摸屏，操作简便。

4. 循环风系统：长轴电机驱动离心风扇，保证箱内温湿度的均匀性。

5. 水路系统：包括水箱、水泵、水位传感器等，为加湿和除湿提供水源。

6. 安全保护装置：

• 超温保护器

• 漏电/短路保护

• 压缩机过载/过热/高压保护

• 水箱缺水保护

• 鼓风电机过热保护

四、 主要应用领域

该设备广泛应用于需要验证产品环境适应性的行业：

• 电子电工：PCB电路板、芯片、半导体、元器件、手机、电脑等在湿热环境下的性能衰减、金属迁移、绝缘强度测试。

• 汽车工业：汽车灯具、仪表、线束、连接器在冷热交替和潮湿环境下的可靠性。

• 航空航天：机载设备、材料在温湿度条件下的性能验证。

• 塑料橡胶：材料的老化、黄变、力学性能变化测试。

• 金属材料：镀层、涂层的耐腐蚀性测试（如盐雾测试前的样品预处理）。

• 医药、食品、化妆品：包装材料的密封性、产品在储存和运输过程中的稳定性测试。

五、 操作流程与注意事项

基本操作流程：

1. 准备工作：样品准备（非易燃易爆、非挥发性）、设备检查（水源、电源、接地）。

2. 样品放置：将样品放入工作室，确保样品之间、样品与箱壁之间有足够空间，不影响空气循环。

3. 参数设置：在控制器上设定所需的试验程序（温湿度值、持续时间、循环次数等）。

4. 启动运行：确认设置无误后启动设备，并观察运行是否正常。

5. 试验结束：程序完成后自动停止。如需取出样品，需先恢复到室温，防止样品表面结露或操作人员烫伤。

6. 记录与维护：记录试验数据，并定期对设备进行清洁和维护。

重要注意事项：

• 安全第一：设备运行时箱内高温高湿，禁止打开箱门。

• 规范用电：确保电源电压稳定，并可靠接地。

• 用水要求：必须使用去离子水或纯净水，防止水垢堵塞管路和污染加湿系统。

• 定期维护：定期清洁箱体、检查压缩机、更换老化部件，确保设备长期稳定运行。

六、 常见相关标准

试验箱的设计和测试方法遵循多种国际和国家标准，例如：

• IEC 60068-2-1：低温试验

• IEC 60068-2-2：高温试验

• IEC 60068-2-30：湿热循环试验

• IEC 60068-2-78：稳态湿热试验

• GB/T 2423.3：恒定湿热试验

• GB/T 2423.4：交变湿热试验

• MIL-STD-810：环境工程考虑和实验室试验

总结：恒定湿热交变试验箱是现代工业产品研发和质量控制中的关键设备。它通过精确模拟严苛的温湿度环境，帮助工程师在短时间内发现产品的潜在缺陷，评估其寿命和可靠性，从而提升产品质量和市场竞争力。