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高低溫溼熱測試箱的加溼和除溼原理是什麼

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高低溫溼熱測試箱的加溼和除溼原理是什麼

    高低溫溼熱測試箱又叫高低溫交變溼熱試驗箱◕✘·▩₪,恆溫恆溼測試箱◕✘·▩₪,高低溫溼熱測試箱等◕✘·▩₪,主要為電子零件▩•▩✘•、汽車配件▩•▩✘•、半導體LED▩•▩✘•、光電照明▩•▩✘•、液晶螢幕▩•▩✘•、工業材料▩•▩✘•、油墨塗料▩•▩✘•、五金模具▩•▩✘•、成品研發▩•▩✘•、生產▩•▩✘•、檢驗各環節的試驗提供恆定溼熱◕✘·▩₪,複雜高低溫交變等測試環境和試驗條件◕✘·▩₪,適用於電子電器▩•▩✘•、通訊▩•▩✘•、LED▩•▩✘•、LCD▩•▩✘•、化工▩•▩✘•、五金▩•▩✘•、橡膠▩•▩✘•、玩具▩•▩✘•、科研等各行業↟◕·。

     很多客戶在購買或者使用時都會問到高低溫溼熱老化測試箱的加溼和除溼原理◕✘·▩₪,那麼現在就由東莞市科文試驗裝置有限公司李一起跟您探討這方面的問題↟◕·。

    高低溫測試箱加溼的過程實際上就是提高水汽分壓力◕✘·▩₪,zui初的加溼方式就是向測試箱壁噴淋水◕✘·▩₪,透過控制水溫使水錶面飽和壓力得到控制↟◕·。箱壁表面的水形成較大的面◕✘·▩₪,在這個面上向箱內透過擴散的方式向箱內加入水汽壓使試驗箱中相對溼度升高◕✘·▩₪,這一方法出現在上世紀五十年代↟◕·。由於當時對溼度的控制主要是用水銀電接點式導電錶進行簡單的開關量調節◕✘·▩₪,對於大滯後的熱水箱水溫的控制適應性較差◕✘·▩₪,因此控制的過渡過程較長◕✘·▩₪,不能滿足交變溼熱對加溼量要求較多的需要◕✘·▩₪,更重要地是在對箱壁噴淋的時候◕✘·▩₪,不可避免地有水滴淋在試品上對試品形成不同程度的汙染↟◕·。同時對箱內排水也有一定的要求↟◕·。這一方法很快就被蒸汽加溼和淺水盤加溼所取代↟◕·。但是這一方法還是有一些優點↟◕·。雖然它的控制過渡過程較長◕✘·▩₪,但系統穩定後溼度波動較小◕✘·▩₪,比較適合做恆定溼熱試驗↟◕·。另外在加溼過程中水汽不過熱不會增加系統中的額外熱量↟◕·。還有◕✘·▩₪,當控制噴淋水溫使之低於試驗要求的要點溫度時◕✘·▩₪,噴淋水具有除溼作用↟◕·。

      隨著高低溫迴圈測試箱由恆定溼熱向交變溼熱發展◕✘·▩₪,要求有較快的加溼反應能力◕✘·▩₪,噴淋加溼已不能滿足要求時◕✘·▩₪,蒸汽加溼和淺水盤加溼方法開始大量被採用並得到發展↟◕·。

      水汽的飽和壓力隨著水溫的升高而升高◕✘·▩₪,當水溫高至沸點時◕✘·▩₪,在一個標準大氣壓力時◕✘·▩₪,水汽飽和壓將超過100Kpa◕✘·▩₪,這時一個特別加溼蒸汽鍋爐會噴出蒸汽◕✘·▩₪,向高低溫交變溼熱試驗箱內加溼↟◕·。這一加溼過程會很快完成↟◕·。因此在交變溼熱箱中被廣泛運用↟◕·。在很多情況下蒸汽的溫度總是高於試驗工況要求的溫度◕✘·▩₪,這時高溼的蒸汽和較低溼度的空氣混和後◕✘·▩₪,一部份水汽會凝結成水並放出汽化熱◕✘·▩₪,在箱內產生額外的熱量◕✘·▩₪,有時為了平衡這一部分熱量往往要開啟壓縮機制冷↟◕·。當製冷溫度控制不當時可能會使蒸發器上結霜影響製冷效果◕✘·▩₪,同時由於製冷的作用會產生除溼效果◕✘·▩₪,使箱內溼度下降◕✘·▩₪,為維持試驗工況將增大加溼量◕✘·▩₪,進一步增加箱內額外熱量↟◕·。甚至會出現不斷地加溼◕✘·▩₪,製冷又同時不斷地除溼的現象↟◕·。

      採用蒸汽加溼具有加溼快◕✘·▩₪,能適應高低溫溼熱測試箱在升溫段對要求加溼量大的需要↟◕·。因此該方法被大量地採用↟◕·。其主要缺點是向箱內引入了過熱蒸汽◕✘·▩₪,增加了箱內的熱量↟◕·。在設計時要特別注意過熱蒸汽對系統帶來的影響↟◕·。

      淺水盤加溼器具有蒸汽加溼和噴淋加溼兩種方法的優點◕✘·▩₪,淺水盤是在試驗箱中設計了表面足夠大的水盤◕✘·▩₪,水盤中放置了加熱器↟◕·。水面的水汽壓可透過擴散和對流質交換向空氣中不斷地補充水汽◕✘·▩₪,而透過這種形式的加溼水汽不過熱↟◕·。但是由於水盤的面積不可做到很大◕✘·▩₪,因此擴散和對流質交換並不十分劇烈↟◕·。透過適當地加熱水盤的水使其高於箱內的試驗溫度◕✘·▩₪,這時水盤表面層隨著溫度升高◕✘·▩₪,水汽壓力升產高◕✘·▩₪,與箱體中空氣中水汽分壓力之差增加◕✘·▩₪,加劇了水汽擴散和對流質交換↟◕·。在滿足試驗箱加溼要求的情況◕✘·▩₪,水盤中的水溫並不要求過高◕✘·▩₪,這時水汽的過熱量有明顯下降↟◕·。這一點較直接蒸汽加溼方法顯得更優◕✘·▩₪,這種方法的不足之處在於做低溼試驗時由於水盤有擴散和對流質交換的存在◕✘·▩₪,要獲得低溼較難↟◕·。採用製冷降低水溫可使溼度有所下降↟◕·。由於目前的溼熱箱已和低溫箱做成了一體◕✘·▩₪,為防止水盤中水對做低溫試驗時造成的不利◕✘·▩₪,通常要將水排出箱外◕✘·▩₪,對裝置的使用增加了一定麻煩↟◕·。另外當試驗箱長期不用時◕✘·▩₪,水盤中容易滋生微生物影響裝置的清潔↟◕·。

      隨著試驗要求不斷的變化◕✘·▩₪,試品在試驗過程中要帶電工作併發出大量熱量◕✘·▩₪,這時通常要採用壓縮機對其製冷◕✘·▩₪,在製冷過程中蒸發器與空氣要進行熱質交換◕✘·▩₪,試品發出熱量越大◕✘·▩₪,熱質交換越劇烈◕✘·▩₪,試驗箱中水汽會被蒸發器除去◕✘·▩₪,若採用蒸汽加溼難以實現試驗要求的高溼工況◕✘·▩₪,於是為滿足試驗要求◕✘·▩₪,出現了另一種過冷蒸汽加溼法↟◕·。

      過冷蒸汽的產生通常有超聲波法◕✘·▩₪,高壓噴霧法◕✘·▩₪,離心噴霧等↟◕·。它們將水轉換成微米級的水霧◕✘·▩₪,這種霧處於亞穩態狀態↟◕·。若它獲得熱量將轉換為汽◕✘·▩₪,若得不到熱量則會變成水滴◕✘·▩₪,在試品發熱的情況下◕✘·▩₪,霧吸收試品發出的熱量汽化◕✘·▩₪,將這些熱量轉換成水的潛熱◕✘·▩₪,使箱內水汽壓升高達到試驗要求的溼度↟◕·。水汽的潛熱在製冷蒸發器上放出◕✘·▩₪,透過這一等焓的熱質交換完成加溼◕✘·▩₪,這一方法在實踐中證明十分有效◕✘·▩₪,並在一些高低溫測試箱中得到運用↟◕·。

      高低溫溼熱老化測試箱除溼的方法目前運用得有兩種◕✘·▩₪,一是冷凍除溼法◕✘·▩₪,另一種是固體吸溼劑除溼法↟◕·。前者是將空氣中的水汽冷凝在表冷器上形成水或霜↟◕·。由於溼熱箱的試驗過程通常較長◕✘·▩₪,表冷器結霜會影響除溼效果◕✘·▩₪,一般應儘量避免這種現象發生◕✘·▩₪,為使表冷器不至於結霜◕✘·▩₪,應當將表冷器的溫度控制在0℃以上↟◕·。這時箱內溼度用露點描述時◕✘·▩₪,其露點溫度約為5~7℃↟◕·。這一露點溫度已能滿足現行的試驗方法的要求◕✘·▩₪,同時使用十分方便◕✘·▩₪,因此運用zui廣↟◕·。當要求更低的露點時◕✘·▩₪,通常採用固體吸溼劑進一步吸溼劑↟◕·。這類吸溼劑的表面水汽壓力在幾百至幾十個PPm數量級上◕✘·▩₪,可獲得-70℃左右的露點溫度↟◕·。這種方法使用很不方便或購買專門的裝置十分昂貴↟◕·。只有在一些有特殊要求的試驗時才被採用↟◕·。如對內燃機在低溫或做執行試驗的低溫箱時◕✘·▩₪,要求對箱內補充大量空氣供燃油燃燒時使用↟◕·。為防止新空氣中的水汽在低溫箱的蒸發器大量結霜影響製冷◕✘·▩₪,需要用固體吸溼原理製成並能連續執行的轉輪除溼機↟◕·。目前這種除溼機的商品價格十分昂貴↟◕·。

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