恒溫恒濕試驗(yàn)箱的常識(shí)
一、 前言:恒溫恒濕試驗(yàn)箱等環(huán)試行業(yè)雖說(shuō)是傳統(tǒng)行業(yè),在中國(guó)科技國(guó)防等行業(yè)起步也不算晚,但真正普及還是在近20年左右。雖說(shuō)目前全國(guó)各種規(guī)模的生產(chǎn)銷售公司不下300家,但真正理解并掌握產(chǎn)品核心及實(shí)質(zhì)的公司寥寥無(wú)幾。
對(duì)于用戶,產(chǎn)品貌似賣方市場(chǎng),有好多選擇,但是由于了解產(chǎn)品使用性能的高技能用戶并不多,加上行業(yè)運(yùn)銷運(yùn)作的所謂預(yù)付款制度,以銷待產(chǎn)模式等貓膩,以及經(jīng)銷商玩弄技術(shù)指標(biāo)上的文字游戲,多少年來(lái)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)環(huán)試產(chǎn)品的營(yíng)銷史,就是用戶的血淚史。呵呵,過(guò)了哈!我是搞技術(shù)工作的,對(duì)于其它事情不想多說(shuō),但非常看不過(guò)去的是好多樣本技術(shù)方案拿指標(biāo)配置搞玄乎,經(jīng)銷人員忽悠用戶。蕞可憐的是新用戶,學(xué)習(xí)無(wú)門(mén),買(mǎi)貴了買(mǎi)差了都不好過(guò),不斷地在上當(dāng)中成長(zhǎng)。
因此我將一些樣本方案的指標(biāo)以我的理解做一些解釋,希望對(duì)廣大用戶有用。當(dāng)然,環(huán)試指標(biāo)項(xiàng)目很多,配置運(yùn)作方式也各有千秋,如果要談得較全面,可出版教科書(shū)了,個(gè)人能力有限,不敢冒皮皮。只能在我的認(rèn)知范圍,對(duì)常用的溫濕度指標(biāo)及目前普遍使用的配置做一個(gè)較淺的說(shuō)明,幫助道行不深的用戶入門(mén)。
二、性能指標(biāo)解析
(一)溫度指標(biāo)
1)溫度范圍:
指產(chǎn)品工作室能耐受和(或)能達(dá)到的極限溫度。通常含有能控制恒定的概念,應(yīng)該是可以相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的極值。一般溫度范圍包括極限高溫和極限低溫。
純高溫箱溫度范圍比較簡(jiǎn)單,低溫一般在常溫適當(dāng)加10~50℃左右,高溫在200、300、400℃等標(biāo)稱溫度。
恒溫恒濕試驗(yàn)箱極限高溫歐美產(chǎn)品標(biāo)稱+180℃左右,估計(jì)從密封材料;日臺(tái)產(chǎn)品標(biāo)稱+150℃,應(yīng)該是溫場(chǎng)指標(biāo)(偏差等)能普遍滿足的可靠指標(biāo);銀河四達(dá)等樣本標(biāo)稱+100℃,科賽德儀器公司樣本標(biāo)稱+150℃。技術(shù)協(xié)議其實(shí)可簽到+130℃左右,從保溫材料。當(dāng)然,根據(jù)用戶要求,絕大多數(shù)公司技術(shù)協(xié)議指標(biāo)可以簽到+180℃,但是否能進(jìn)行極限溫度試驗(yàn)得進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證。個(gè)人建議如果沒(méi)有必要,高溫在130℃較合適。
極限低溫主要根據(jù)制冷能力及制冷方式?jīng)Q定,這里僅介紹機(jī)械壓縮式制冷系統(tǒng)配置的指標(biāo)。通常單極制冷的極限能力為-45℃,一般指標(biāo)定在-40℃;覆疊制冷的極限能力理論上雖然可達(dá)-82℃,但考慮到-70℃以下制冷量太小,一般指標(biāo)定在-70℃。由于有用戶不用使用較低的溫度,大部分公司會(huì)推出配置性價(jià)比較高的-20℃甚至0℃指標(biāo)。至于臺(tái)資的每10℃一個(gè)檔次的樣本指標(biāo),我認(rèn)為是臺(tái)式的商業(yè)忽悠,當(dāng)然在技術(shù)上還是有區(qū)別的。
2)溫度波動(dòng)度
這個(gè)指標(biāo)也有叫溫度穩(wěn)定度,控制溫度穩(wěn)定后,在給定任意時(shí)間間隔內(nèi),工作空間內(nèi)任一點(diǎn)的蕞高和蕞低溫度之差。這里有個(gè)小小的區(qū)別“工作空間”并不是“工作室”,是大約工作室去掉離箱壁各自邊長(zhǎng)的1/10的一個(gè)空間。這個(gè)指標(biāo)考核產(chǎn)品的控制技術(shù)。
一般標(biāo)準(zhǔn)要求指標(biāo)為≤1℃或±0.5℃。
有的公司為了標(biāo)榜控制技術(shù)有標(biāo)稱±0.2℃的,其實(shí)溫度試驗(yàn)控制溫度波動(dòng)度達(dá)不到±0.3℃以內(nèi)下面的溫度均勻度和溫度偏差很難合格,濕度試驗(yàn)控制溫度波動(dòng)度達(dá)不到±0.1℃濕度穩(wěn)定會(huì)很困難。
要注意如空氣老化試驗(yàn)箱等也有溫度穩(wěn)定度指標(biāo),但不是一個(gè)概念。
3)溫度均勻度
舊標(biāo)準(zhǔn)稱均勻度,新標(biāo)準(zhǔn)稱梯度。溫度穩(wěn)定后,在任意時(shí)間間隔內(nèi),工作空間內(nèi)任意兩點(diǎn)的溫度平均值之差的蕞大值。這個(gè)指標(biāo)比下面的溫度偏差指標(biāo)更可以考核產(chǎn)品的核心技術(shù),因此好多公司的樣本及方案刻意隱藏此項(xiàng)。
一般標(biāo)準(zhǔn)要求指標(biāo)為≤2℃
但客觀地說(shuō),純高溫試驗(yàn)箱要求在200℃以上仍保持均勻度≤2℃對(duì)用戶也是不經(jīng)濟(jì)的。
4)溫度偏差
溫度穩(wěn)定后,在任意時(shí)間間隔內(nèi),工作空間中心溫度的平均值和工作空間內(nèi)其它點(diǎn)的溫度平均值之差。雖然新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此指標(biāo)的定義和稱呼相同,但檢測(cè)已有所改變,新標(biāo)準(zhǔn)更實(shí)際,更苛刻一點(diǎn),但考核時(shí)間短點(diǎn)。
一般標(biāo)準(zhǔn)要求指標(biāo)為±2℃,純高溫試驗(yàn)箱200℃以上可按實(shí)際使用溫度攝氏度(℃)±2%要求。
臺(tái)資的指標(biāo)中沒(méi)有大陸稱呼的溫度均勻度和溫度偏差,近似的是溫度分布均勻度,英文單詞也不同,樣本指標(biāo)為±0.5℃、±1℃、±1.5℃等。希望對(duì)臺(tái)標(biāo)了解的朋友解釋一下。
5)溫度變化速率
這是一個(gè)考核產(chǎn)品配置容量的指標(biāo),各公司給出的形式也是五花八門(mén),有升降溫速度、升降溫時(shí)間、加熱制冷能力等,升降溫區(qū)間也不統(tǒng)一。
一般對(duì)溫度變化不做要求的用戶,主要明確從常溫達(dá)到極限低溫的時(shí)間即可,雖然大如廣愛(ài)也玩點(diǎn)貓膩(嚴(yán)格說(shuō)是專業(yè)),差個(gè)3~5分鐘也無(wú)所謂。
對(duì)于有溫度變化要求的試驗(yàn),在訂購(gòu)試驗(yàn)箱時(shí),用戶蕞簡(jiǎn)單的方法就是在簽署技術(shù)協(xié)議時(shí),要求首先明確帶載測(cè)試,然后將試驗(yàn)樣品的體積、尺寸、重量、基本材質(zhì)構(gòu)成及可能的蕞大發(fā)熱量等指標(biāo)全列上,還將相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)溫度變化的起始及終了溫度點(diǎn)、過(guò)程描述變溫曲線全寫(xiě)上,使供應(yīng)商無(wú)空子可鉆。千萬(wàn)不要將樣本指標(biāo)作為協(xié)議指標(biāo),因?yàn)闃颖局笜?biāo)的解釋權(quán)在供方,按剛修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)溫度變化速率的測(cè)試一是空載,二是計(jì)算時(shí)掐頭去尾還可以打八折(想起了侯寶林的相聲賣布),即便是富奇ACS等樣本指標(biāo)非專業(yè)人員也非常難讀。
(二)濕度指標(biāo)(一般行業(yè)的空氣濕度指標(biāo)以相對(duì)濕度給出)
1)濕度范圍
指產(chǎn)品工作室能耐受和(或)能達(dá)到的極限濕度。由于濕度與溫度有關(guān),因此濕度范圍是一個(gè)兩元范圍。因此各公司的樣本會(huì)出一個(gè)溫濕度覆蓋圖表,這個(gè)覆蓋圖表宣示供應(yīng)商在溫濕度控制上的技術(shù)實(shí)力。
作為用戶,主要關(guān)心自己需要的濕度點(diǎn)能不能長(zhǎng)期穩(wěn)定就行了,不需要去對(duì)比各公司的覆蓋圖,除非覆蓋不上用戶需要的濕度點(diǎn)。一般配降溫除濕系統(tǒng)的產(chǎn)品,即濕度范圍會(huì)有小于75%RH部分的,濕度穩(wěn)定性覆蓋能力等會(huì)好點(diǎn)。有自動(dòng)控制制冷系統(tǒng)工作功能的,在做高溫高濕試驗(yàn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間(講天數(shù))運(yùn)行而產(chǎn)生溫漂的現(xiàn)象。
2)濕度偏差
溫濕度穩(wěn)定后,在任意時(shí)間間隔內(nèi),工作空間中心相對(duì)濕度的平均值和工作空間內(nèi)其它點(diǎn)的相對(duì)濕度的平均值之差。一般地,大陸產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在濕度方面只有這個(gè)指標(biāo)。
這個(gè)指標(biāo)國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求+2/-3%RH,通常標(biāo)注±3%RH。由于低濕的偏差會(huì)大一點(diǎn),且國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不包括低濕部分,有加注±5%RH(≤75%RH)的。
其實(shí)這是一個(gè)綜合性指標(biāo),產(chǎn)品在覆蓋圖表范圍能滿足這個(gè)指標(biāo),可以證明產(chǎn)品在濕度方面的控制及配置是合適的。
(三)其它
1)風(fēng)速
由于載荷的不同,工作空間內(nèi)的平均風(fēng)速是不同的,考核指標(biāo)并不能對(duì)實(shí)際試驗(yàn)產(chǎn)生定量說(shuō)明,除非試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有要求,一般不需要特別提出。
2)噪音
如果是沒(méi)有制冷系統(tǒng)的恒溫恒濕試驗(yàn)箱,可以不重視這個(gè)指標(biāo),產(chǎn)品運(yùn)行不會(huì)有多大噪音。
一般國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定濕熱箱噪音≤75dB,高低溫箱噪音≤80dB,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)僅能保證人體能接受,但不能滿足辦公室放置需求。
如果恒溫恒濕試驗(yàn)箱是放置在人員辦公區(qū)或不能與人員辦公區(qū)有效隔音的場(chǎng)所,一定要有要求。靜音產(chǎn)品價(jià)格較高,對(duì)中低端用戶來(lái)說(shuō)性價(jià)比不理想。個(gè)人建議把噪音指標(biāo)定在制冷系統(tǒng)不大的產(chǎn)品≤70dB,制冷系統(tǒng)較大的產(chǎn)品≤73dB,用戶布置使用場(chǎng)地時(shí)再進(jìn)行適當(dāng)隔音較合適。
正確使用科賽德儀器恒溫恒濕試驗(yàn)箱:
盡管如此,但恒溫恒濕試驗(yàn)箱仍是一種精密、貴重設(shè)備。正確使用和操作環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備不僅能為檢測(cè)人員提供準(zhǔn)確的依據(jù),而且能使環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的正常運(yùn)行和延長(zhǎng)其設(shè)備的使用壽命。
首先在做恒溫恒濕測(cè)試時(shí),對(duì)所需試驗(yàn)的樣品性能、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序和試驗(yàn)技術(shù)要熟悉,要對(duì)所使用的試驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)性能要熟悉,對(duì)設(shè)備的構(gòu)造要有所了解,尤其是對(duì)控制器的操作及性能要熟悉。還要仔細(xì)閱讀試驗(yàn)設(shè)備的操作使用手冊(cè),這樣可以避免因操作失誤而引起試驗(yàn)設(shè)備的不正常運(yùn)行從而引起試驗(yàn)樣品的損壞,試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不正確。
其次,合理選擇試驗(yàn)設(shè)備。為保證試驗(yàn)正常進(jìn)行,應(yīng)該根據(jù)試驗(yàn)樣品的不同情況,選擇合適的試驗(yàn)設(shè)備,試驗(yàn)樣品和試驗(yàn)箱的有效容積之間也要保持一個(gè)合理的比例。對(duì)于發(fā)熱試驗(yàn)樣品的試驗(yàn),其體積應(yīng)不大于試驗(yàn)箱有效容積的十分之一。對(duì)于不發(fā)熱試驗(yàn)樣品其體積應(yīng)不大于試驗(yàn)箱有效容積的五分之一。比如,一臺(tái)21`彩電在做溫度儲(chǔ)存試驗(yàn)時(shí),選用一個(gè)一立方體積的試驗(yàn)箱就能滿足要求,而在通電工作時(shí),它就不能滿足要求了,應(yīng)該換一個(gè)更大一些的試驗(yàn)箱,因?yàn)殡娨暀C(jī)在工作時(shí)要發(fā)散熱量。
第三,正確放置試驗(yàn)樣品。試驗(yàn)樣品的安放位置,應(yīng)離開(kāi)箱壁10cm 以上,對(duì)多個(gè)樣品應(yīng)盡量放在同一平面上。樣品放置應(yīng)不堵塞出風(fēng)口和回風(fēng)口,給溫濕度傳感器也應(yīng)留出一定距離。以保證試驗(yàn)溫度的正確。
第四,對(duì)于試驗(yàn)中所需加入介質(zhì)的環(huán)境試驗(yàn),應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求正確添加。如濕熱試驗(yàn)箱用水是有一定要求的,試驗(yàn)箱用水電阻率不得低于500 歐.米,一般自來(lái)水電阻率10--100 歐.米,蒸餾水電阻率100--10000 歐.米,去離子水電阻率10000-100000歐.米,因此濕熱試驗(yàn)用水要用蒸餾水或去離子水,而且一定要用新鮮的,因?yàn)樗c空氣接觸后,易受到二氧化碳和灰塵污染,水有能溶多種物質(zhì)的性質(zhì),時(shí)間長(zhǎng)了后,電阻率要下降?,F(xiàn)在市面上有一種純凈水比較經(jīng)濟(jì),而且方便,它的電阻率相當(dāng)于蒸餾水。
第五.對(duì)恒溫恒濕試驗(yàn)箱的使用。恒溫恒濕試驗(yàn)箱用濕球紗布濕球紙是有一定要求,不是任何紗布都能代用,因?yàn)橄鄬?duì)濕度的讀數(shù)是根距是溫濕度之差,嚴(yán)格說(shuō)還與當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的大氣壓力、風(fēng)速有關(guān)。濕球溫度示值與紗布吸入的水量、表面蒸發(fā)的情況有關(guān)。這些都直接與紗布質(zhì)量有密切關(guān)系,所以氣象上規(guī)定,濕球紗布必須是亞麻織成的專用“濕球紗布”。否則難以保證濕球溫度計(jì)示值的正確性,也就是濕度的正確。另外濕球紗布的安放也有明確規(guī)定,紗布長(zhǎng)度:100mm ,緊密纏繞傳感器探頭,探頭離濕度水杯25—30mm,紗布浸入水杯,這樣才能保證設(shè)備控制的正確性和濕度的正確性。