前言

    運行中的電器產品，由於處在（zài）不斷變化的自然環境中（季節的變化，一晝夜內（nèi）氣候條件的不同），常會在電器（qì）絕緣表麵出（chū）現凝露現象，而礦井下運行的電（diàn）器還會受到煤（粉）塵、滴水、潮濕等惡劣環境的影響。因此，為了（le）保證（zhèng）礦井下電器在實際長期運行中不致因環境條件的影響而發生絕緣擊穿或絕緣電阻降低至用電安全所不允許的（de）程度，GB3836.1-2010《爆炸性環境第1部分（fèn）：設備通（tōng）用（yòng）要求》規定（dìng）：為保障礦（kuàng）用電器在井下（xià）安全運行，礦用電器設備必須進行耐濕熱性能試驗。具體操作是人工模擬（nǐ）出（chū）較為苛刻的溫濕度變化條件，通過采用模擬試驗法（fǎ），考核在此運行條件下該電器設備的（de）絕緣強度和電氣性能（néng）的（de）穩（wěn）定性，從而實現礦井安全生產的目的（de）。

    1、高低溫濕熱試驗箱基本參數（shù）設計（jì）

    對礦用電器設備進行耐（nài）濕熱性能試驗，對其試驗箱的設計要綜合考慮多（duō）方麵的因素，因此以下將會從容積（jī）、溫度及濕度範（fàn）圍、控製方（fāng）式、變溫速率風速溫度均勻性濕度精度、風道結構、冷卻方式等9個方麵分別進行（háng）參數選擇和指標設（shè）定。

    1.1  容（róng）積設定

    在考慮（lǜ） 高低溫濕熱試驗箱的容積問題時，首先要保證被試品在置（zhì）入試驗（yàn）裝（zhuāng）置進行測驗過程中，其周圍環（huán）境要滿足試（shì）驗規範所規定的條件。但實際操（cāo）作中往往（wǎng）會因為以下（xià）3個客觀因素的存在，導致試驗環境條件的改變。
    因素1、當被試品 置人濕熱試驗裝置（zhì）後，由於通道變窄，氣（qì）流流速加快，增加了熱交換，使被試品產生局部熱傳導現（xiàn）象，改變規定試驗條件。而在GB/T2424.1- -2005《電工電子產（chǎn）品環境試驗高溫低溫試驗導則（zé）》中（zhōng），規定濕熱試驗選罷法內被試品周圍的空氣流速應在1~2 m/s。因此，為了滿足（zú）風速要求，防（fáng）止氣流流速（sù）過快，應（yīng）提高被試品與試驗空（kōng）間的體（tǐ）積比與迎（yíng）風（fēng）麵比。
    因素2、置入被（bèi）試品後（hòu）， 高低溫（wēn）濕熱試驗箱的工作箱內環境參數（shù）會產生變化（huà），當被試（shì）品所占的空間體積越大，其迎（yíng）風麵與背風麵的溫（wēn）濕度等精度指（zhǐ）標的均勻性（xìng）差異就會越嚴重，通（tōng）常情況下被試品迎背風麵的溫差可達3~8 ℃嚴重時可超過10 ℃。因此，為保證（zhèng）被試品周圍環境參（cān）數的均勻性，應盡量增加迎風麵比。
    因素3、被試品與濕熱試驗箱之間的（de）距離過近，根據熱傳導原理，二者間溫差也會產生改變（biàn）。實驗數據（jù）表明，通常情況下試驗裝置的箱壁溫度與箱壁附近流場的溫度相差2~3℃，箱壁附近氣流溫度與流（liú）場溫度相差2~3℃，則高低（dī）溫的差異可達5℃。因此，在設計濕熱試驗（yàn）裝置容積時，要（yào）考慮到距箱（xiāng）壁（100~150 mm）距離內的空間是不可占（zhàn）用區域。
    據此，在設計試驗裝置容積參數時應考慮以下3點原則（zé）：
    （1）濕熱試（shì）驗裝置的有效工作空間應（yīng）為被試品總體積的3~5倍；
    （2）被試品各迎風麵麵積小於濕熱試驗裝置迎風戴麵積的1/3；
    （3）被試品（pǐn）外廓距濕熱試驗箱內壁的距離至少保持100~ 150 mm。

    1.2 溫度及濕度範圍的設定

    試（shì）驗設備（bèi）的溫度及濕度範圍的選（xuǎn）取由被試品的檢驗規範所決定。在設定（dìng）範圍時要合理進行選（xuǎn）擇，不可隨意增加溫（wēn）度及濕度的上下限。
    就試驗箱而言，盲目增加其溫度上下限，會使箱體內外溫差（chà）加大，其內部溫度均勻性也（yě）會變差，試驗箱工作空間的可利用體積也會變小。此（cǐ）外，增加溫度的上下限，也會提高對箱壁夾層中保.溫材料的保溫效果及箱體密封性的要求（qiú），增加了（le）箱體的製作成本。
    同樣對於濕度的上下限也要合理的控製。對於高低溫濕熱試驗箱來說，通過向箱體（tǐ）空氣中噴水（shuǐ）蒸氣或霧（wù）化的水珠，較易實現高濕（shī）控製。而實現低溫控製則需采用（yòng）製冷冷凝法（fǎ），即將製（zhì）冷係統的蒸發/除濕器的表麵溫度控製在循環空氣的露點溫度以下，從而使通過的冷卻（què）空（kōng）氣低於露點溫度而析出所含水蒸氣，達到除（chú）濕目（mù）的但大量（liàng）的水蒸氣析（xī）出（chū）會造成（chéng）凝露現象，此時則（zé）需要增加空（kōng）氣幹燥係統，增加設（shè）備的投入。
    以濕熱試（shì）驗對象為煤礦電氣產品為例，根據GB/T 2423.4- -2008《電工電子產品環境試驗第2部分：試驗Db；交（jiāo）變濕熱（12 h+12 h循環）》要（yào）求，試驗裝置的工作範圍（wéi）溫度在25~40℃，濕度（dù）在90%~-100%交變（biàn），則試驗裝置指標宜設定溫度為15~80℃；濕度為25%~ 100%RH。

    1.3 控製方式的設定

    濕（shī）熱試驗箱分為恒定濕熱和交變濕熱兩種試驗（yàn）箱。恒定濕熱試驗箱通過設定一-個目標溫度和濕度（dù）值，並具有將其控製在恒定（dìng）狀（zhuàng）態下的（de）能力。而交變濕熱試驗裝置則可根（gēn）據標準進行-條（tiáo）或者多條（tiáo）高低溫（wēn）變化、循環的程序設定，在（zài）高、低溫的升（shēng）溫（wēn）、降溫速率能力（lì）的範（fàn）圍內，控製升降溫的速率。此外，為了滿足將來環境條件試驗項目的要求，高低溫交變濕熱試驗箱也（yě）具有恒定濕熱試驗裝置（zhì）的（de）功能，隻需根據試驗要求輸人相（xiàng）應的試驗曲線即（jí）可。

    1.4  變溫速率的設（shè）定

     高低溫（wēn）交變濕熱試驗箱有變溫速率的設定，一般要求達（dá）到1℃/min。對於濕熱試驗裝置的變溫（wēn）速率日前有2種捉（zhuō）法：①線形速度（每5 min平均速度）；②全程（chéng）平均速度，也是目前國內標準中所提變溫速率，是指在變溫範圍（wéi）內，溫度（dù）與（yǔ）溫度之差值（zhí）與時間之（zhī）比（bǐ）。

    1.5 風（fēng）速的設定

    GB/T10586- -2006《濕熱（rè）試驗箱技術條件》規定，空載情況下進行環境試驗的溫濕箱內的風速應<1.0m/s，這是（shì）因為風速過大會加速熱交換，形成溫、濕度（dù）不均勻（yún），造成過試驗或欠試（shì）驗（yàn）。如果在溫度變化階段為追求變溫速率，保證濕熱試（shì）驗裝（zhuāng）置工作室內的溫、濕度均勻性，則必須加快箱（xiāng）體內循環氣流的流速（sù），風速通常選擇在≤1.7 m/s。

    1.6 溫度（dù）均勻性的設定（dìng）

    造成溫度不均勻（yún）的因素有很多，主要有風道結構的（de）不對稱（chēng）性、箱壁的熱傳導、濕熱箱結（jié）構（gòu）造成的對（duì）流傳熱不均勻、箱體的密封性（xìng）以及被試品放（fàng）置（zhì）位置等，這些因（yīn）素在設計裝置時應綜合考慮。GB/T10586- 2006中規定，濕熱箱溫度均勻性由溫度均勻度、溫度波動度和允許偏差（chà）三項指標表示。- -般情況參數設定：溫（wēn）度均勻度≤1 ℃，溫度波動度為±0.5℃，允許偏差為±2℃。

    1.7 濕度（dù）精度（dù）控製的設定

    濕熱試驗箱測量濕度一般可采用千濕球法或溫濕度傳感器。由於幹（gàn）濕球法受水質影響較（jiào）大，且控製精度較低，而靜電容控製式（shì）溫濕度傳感器能有效地避免因受水質的影響而產（chǎn）生的精度（dù）誤差，因而多采用後種方法。此外，傳感器的位置對控製精度影（yǐng）響較大，為了使其反應靈（líng）敏，一般將傳感器置於出風口附近，從而可提高控（kòng）製精（jīng）度。

     1.8  濕熱箱風道結構的設定

    由於（yú）高低溫濕熱試驗箱風道結構難於完全對稱，箱內（nèi）溫度不易（yì）達到均勻，因此（cǐ），高低溫濕熱試驗箱的風（fēng）道結構在很大程度上（shàng）影響了溫度（dù）均勻度。在如圖1所示的濕熱箱結構中，風（fēng）道結構（gòu）左右對稱性較好，大門處於前側，空調（diào）室（shì）位（wèi）於箱（xiāng）後側，上送風下回風，較易實現左、右溫度均勻。而（ér）有一些風道結構，由於設計（jì）上，上（shàng）下不對稱（chēng）、前後間距（jù）不同（tóng），會對工作空間溫（wēn）度產生了不均勻的影響。盡管如此，這（zhè）種單風道結構如果設計（jì）處理得當，其溫度偏差是可以滿足標推要求的。