温湿度试验箱概述

   温湿度试验箱概述

温湿度试验箱是一种环境模拟设备，主要用于在实验室或生产环境中，控制、调节和维持特定的温度与湿度条件。它的核心功能是为产品、材料或部件提供可重复、可控且稳定的温湿度环境，以进行各种环境适应性、可靠性、性能评估或质量验证测试。

核心目的与功能

环境模拟： 模拟产品在实际使用、储存或运输过程中可能遇到的严苛或常规温湿度环境（如高温高湿、低温低湿、高温低湿、低温高湿、温湿度循环变化等）。

加速老化/应力筛选： 通过施加比正常使用条件更严苛的温湿度应力，加速产品的老化过程或筛选出潜在的早期故障（缺陷）。

性能测试： 评估产品或材料在特定温湿度条件下的性能表现（如电气性能、机械性能、化学稳定性、尺寸稳定性、材料相容性等）。

质量验证： 验证产品设计、制造工艺和材料选择是否符合预定的环境可靠性标准或规范要求（如国标、军标、IEC、ISO、MIL-STD等）。

研发支持： 在产品研发阶段，帮助工程师了解材料特性和产品在不同环境下的行为，优化设计方案。

主要特点与技术参数

温度范围： 通常覆盖很宽的范围，常见的有：

常规型： -20℃ ~ +150℃

高低温型： -40℃ ~ +150℃, -70℃ ~ +150℃ 甚至更宽（如 -70℃ ~ +180℃）。

高温型： +100℃ ~ +300℃ 或更高（湿度通常无法达到高温段）。

湿度范围： 通常在 20%RH ~ 98%RH 之间（在特定温度范围内实现，例如 10℃ ~ 85℃）。关键点： 湿度范围的有效性受限于温度范围，在高温（接近或超过100℃）和低温（冰点以下）时难以实现或无法实现高湿度。

控制精度：

温度精度： ±0.1℃ ~ ±2.0℃（通常在恒温点测量）。

湿度精度： ±1%RH ~ ±5%RH（通常在恒湿点测量）。

均匀性：

温度均匀性： ±0.5℃ ~ ±2.0℃（箱内各点温差）。

湿度均匀性： ±2%RH ~ ±5%RH（箱内各点湿度差）。

波动度：

温度波动度： ±0.1℃ ~ ±0.5℃（控制点随时间的变化）。

湿度波动度： ±0.8%RH ~ ±2.0%RH（控制点随时间的变化）。

升降温速率： 线性或平均速率，范围从每分钟 0.5℃ 到 15℃ 甚至更高（快速温变箱）。标准箱通常在 1~3℃/min。

基本结构组成

箱体：

内胆： 通常采用耐腐蚀、耐高温的不锈钢板（如SUS304）。

外壳： 通常采用冷轧钢板喷塑或优质不锈钢板。

保温层： 高性能保温材料（如聚氨酯发泡、玻璃棉），确保温度稳定和节能。

空气循环系统： 强制对流风扇（多翼离心式或轴流式），保证箱内温湿度均匀。

加热系统： 镍铬合金电热丝或翅片式电加热器。

制冷系统：

关键部件： 压缩机（活塞式、涡旋式）、冷凝器、蒸发器、节流装置（毛细管、膨胀阀）。

方式： 机械压缩制冷（单级、复叠式）是主流。

加湿系统：

方式： 浅槽式/锅炉式电热蒸汽加湿（最常见）、超声波加湿（较少用于精密试验）、喷淋加湿（较少）。

除湿系统：

方式： 制冷除湿（利用蒸发器表面结露除湿，常用）、干燥空气置换法（引入干燥空气，较少用于精密试验箱）。

控制系统：

核心： 可编程控制器（PLC）或专用微处理器控制器。

人机界面： 彩色触摸屏（主流）或按键+显示屏。

功能： 设定温湿度参数、设定程序（曲线）、显示实时数据、记录数据、报警、通讯接口（USB, RS232/485, Ethernet, LAN）。

传感器：

温度： PT100铂电阻或热电偶。

湿度： 电容式高分子薄膜湿度传感器（主流）。

安全保护装置： 超温保护、缺水保护、过载保护、漏电保护、压缩机高低压保护、风机过热保护等。

分类（常见方式）

按温度范围：

常规温湿度箱

高低温（湿热）试验箱

恒温恒湿箱（更强调稳定控制）

按湿度能力：

温湿度试验箱（具备完整温湿度控制能力）

高温试验箱（主要控制高温，湿度能力弱或无）

低温试验箱（主要控制低温，无湿度控制）

按变温速率：

标准温变速率试验箱（1~3℃/min）

快速温变试验箱（5℃/min, 10℃/min, 15℃/min 或更高）

按用途/功能：

恒温恒湿箱

交变湿热试验箱

高低温交变试验箱（带湿度）

步入式温湿度试验室（大型）

应用领域

电子电工： 半导体、集成电路、PCB、电子元器件、家用电器、照明设备。

汽车及零部件： 整车、发动机、传感器、线束、塑料件、橡胶件、涂料。

航空航天： 机载设备、卫星部件、材料。

通信： 手机、基站、光纤设备、路由器。

材料： 塑料、橡胶、涂料、粘合剂、复合材料、金属（腐蚀测试相关）。

科研机构/高校： 材料研究、环境模拟研究、产品开发。

医疗/制药： 医疗器械、药品包装、生物试剂（部分需要特殊验证）。