一、設備選擇依據

    存在於地球表（biǎo）麵及大氣層空間（jiān）中的自然（rán）環境因素和誘發環境因素的種（zhǒng）類，紫外光耐氣候試驗（yàn）箱（xiāng）目前（qián）還無法統計（jì）出一個確（què）切的數目，其中對工程產品（設備）的（de）使用及壽命影響較大（dà）的因素不下十幾種（zhǒng）。從事工（gōng）程產品環境條件研究的工程師們將自（zì）然界存（cún）在以及人類活動所誘發（fā）的環境條件（jiàn）整理歸（guī）納為一係列的試驗標準和規範， 紫（zǐ）外光耐氣候試（shì）驗箱用以指導工（gōng）程產品的環境及可靠性試驗。如指導軍（jun1）工產（chǎn）品進行環境試驗

GJB150--中華人民共和國國家軍用標準《軍用設備環境試驗方法》，紫外（wài）光耐氣候（hòu）試驗箱指導電工電子產品進行環境試驗的GB2423----中華人民共和（hé）國國家標準《電工電子產品環境試驗方法指（zhǐ）南》等。因此，我（wǒ）們選擇環境及可靠性試驗設備時主要的依據是工程產品的試驗規（guī）範和試驗標準。

    其次，紫（zǐ）外光耐氣候試驗箱為了規範試驗（yàn）設備（bèi）中環境（jìng）試驗條件的容差（chà），保證環境參數的控（kòng）製精度，國家技術監督機構及各工業部門還製訂了-係列（liè）的環境試驗設備及檢（jiǎn）測儀器儀表（biǎo）的檢定（dìng）規程。紫外光（guāng）耐氣候試驗箱如中（zhōng）華人民共和國國家標準GB5170《電工電子（zǐ）產品環境試驗設（shè）備基本參數檢（jiǎn）定（dìng）方法》，又如（rú）國家技術監督局頒布實施的JJG190-89《電動振動試驗（yàn）台係統試（shì）行檢定規（guī）程》等。這些檢定規程也是選擇環境及可靠性試驗設備的重要依據，不符合這些檢定規程要求的（de）試驗設備是不允許投入使用的。

    二、設備選擇基本原則

    環境及可靠性試驗設（shè）備（bèi）的選擇應遵循以下五條（tiáo）基本原則：
    1、環境條件的再現性
    在試驗室內完整而地再現自然界存在的環境條件是可望而不可及（jí）的事（shì）情。紫外光耐氣候試驗箱但是，在一定的容差範圍之內，人們完全可以正（zhèng）確而近（jìn）似（sì）地模擬工（gōng）程產品在使（shǐ）用、貯（zhù）存、運輸（shū）等（děng）過（guò）程中所經受的外界環境（jìng）條件。這段話用工程的語言概（gài）括，就是“試驗設備所創造的圍繞被試產品周邊的環境條件（含平台環境）紫外光耐氣候試驗箱應（yīng）該滿足（zú）產品試驗規範所規定的環境條（tiáo）件及其容差的要求（qiú）”。如（rú）用於（yú）軍工產品試驗（yàn）的溫度箱不僅要（yào）滿（mǎn）足國軍標GJB150.3-86GJB150.4-86中根據不同的均（jun1）勻性和溫度控製精度的要求。隻有這樣（yàng），紫外光耐氣候試驗箱才能保證在環境試驗中（zhōng）環境條件的再現性。
    2、環境條件的可重複性
    一台環境試驗設備可能用於同（tóng）一類型產品的多次試驗，而一台被試的工程產（chǎn）品也可能在不司的環境試驗設備中進行試驗，紫外光耐氣候試驗箱（xiāng）為了保證同-台產（chǎn）品在同一試驗（yàn）規範所規定的環境試驗條件下所得試驗結果的可比較性，必（bì）然要求環境試驗設備（bèi）所提供（gòng）的環境條件具有可重複性。這也就是說，紫外光老化試驗箱環境試驗設備施用於被試（shì）驗產品的應力水平（如熱應力、振動應力、電應力等）對於同（tóng）一試驗規範的要（yào）求是-致的。
    環境試驗設備所提供環境條件的可重複性（xìng）是由國家（jiā）計（jì）裏檢定部門（mén）依據國家技（jì）術監督機構所製定的檢定規程檢定合格後提（tí）供保證。為此，紫外光老化試驗箱必須要求環境試驗設備能滿足檢定規程中的各項（xiàng）技術指標及精度（dù）指標的要（yào）求，並且在使用時間上不超過（guò）檢定周期所規定的時限。如使用非常普遍的電動（dòng）振動台除滿足激振力、頻率範圍、負載能力等技術指標外，紫外光老化試驗箱還必須滿足檢定規程中規定的橫向振動比、台麵加速度均勻性、諧波失（shī）真度（dù）等精度指標的要求（qiú），而且每次檢定後的使用周期為二年，超過二（èr）年必須重新（xīn）檢定合格後才能投入使用。
    3、環竟條件參數的可測控性
    任何一台環境試驗設備所提供的環境條件必（bì）須是可觀（guān）則的和可控製的，紫外光老化試驗箱這不僅是為了使環境參數限製在-定（dìng）的（de）容差範圍之（zhī）內，保證試驗條件的（de）再現性和重複性的要求，而且從產品（pǐn）試驗的安（ān）全出（chū）發也是必須的，紫（zǐ）外光老化試驗箱以（yǐ）便防止環境條件失控導致被試產品的損壞，帶來不必要的損失（shī）。目前各種試驗規範中大體（tǐ）要求參數測試的（de）精度不應低於試驗條件允許的誤（wù）差的三分之-。
    4、環境試驗條件的排它性（xìng）
    每一次進行環境或可靠（kào）性試驗，紫外光老化試（shì）驗箱對環境因素的類別、裏值及容差都有嚴格的規定，並排除非試驗所需的環（huán）境因素參透其中，以便在試驗中或（huò）試驗結束後判斷和分析產（chǎn）品失效與（yǔ）故障模式時，提供（gòng）確切的依據，紫外光老化試驗箱故（gù）要求環（huán）境試（shì）驗設備除（chú）提供所規定的環境條件外，不允許對被試產品附加其它的環境（jìng）應（yīng）力幹擾。如電動振動（dòng）台檢定（dìng）規程中所（suǒ）限定的（de）台麵漏磁，加速度信噪比、帶內帶外加速度總均方根值比。紫外光老化試驗箱隨機信號的檢驗、諧波失真度等（děng）精度指標（biāo）都是為（wéi）了保證環境試驗條（tiáo）件的一性而製定的檢定項目。
    5、試驗設（shè）備的安全可（kě）靠性
    環境試驗，特別是可靠性試驗，試驗周期長，試驗的對象有時是價值很高的軍工產品， 氙燈耐氣候試驗箱試（shì）驗過程中，試驗人員經常要在現場周圍操作巡視或測（cè）試工作，因此要（yào）求環境試驗設備必須具有（yǒu）運行（háng）安全、操作方（fāng）便、使用可靠、工作（zuò）壽（shòu）命長等特（tè）點，氙燈耐氣候試驗箱以（yǐ）確保試驗本身的正常進行。試驗（yàn）設備（bèi）的各種保護、告警措施及安全連（lián）鎖裝置應該完善可靠，以保（bǎo）證試驗人員、被試產品和試驗設備（bèi）本身（shēn）的安全（quán）可靠性氙燈耐氣候試（shì）驗箱。

    三、溫濕（shī）度箱的選擇

    1、容積的選擇
    將被試產品（元器件、組件（jiàn）、部件或整機）置入氣候環境（jìng）箱進行（háng）試驗（yàn）時，為了保證被試產品周圍氣氛能滿（mǎn）足試驗規範所規定（dìng）的環境（jìng）試驗條件，氙燈耐氣候試驗箱氣候箱工作尺寸與被試產品（pǐn）外廓尺寸之間應遵循（xún）？以下幾點（diǎn）規定:
    a）被（bèi）試（shì）產品的體積（W*D*H不得超過試驗箱（xiāng）有效工作空間的（20~35）%（推薦選（xuǎn）用20%）。氙燈耐氣候試驗箱對於在試驗中發熱的產品推薦選用不大（dà）於10%。
    b）被試產品的迎（yíng）風斷麵（miàn）積與該斷麵上試驗箱工作室總麵積之比不大於（35~50）%（推薦選用35%）。
    c）被試（shì）產品外廓表麵距試驗箱壁的距（jù）離至少保持100~150m，（推薦選用150m）。
    上述三點規定實際上是相互依存和統一的。 氙燈耐氣候試驗箱以1 立方（fāng）米正方體箱子（zǐ）為例，麵積比為1: （0.35~0. 5）相當（dāng）於體積之（zhī）比為（wéi）1: （0.207~0. 354）。距箱壁100~ 150mm相（xiàng）當於體積之比為1: （0.343~0.512）。
總括上述三點規定（dìng）,氙燈耐氣候試驗箱氣候環境試驗箱（xiāng）的工作腔容積至少應是（shì）被（bèi）試（shì）產品外廓體積的3~5倍。作出這種規定的理由有以下幾點:
    1）被試驗件置（zhì）入（rù）箱體後擠占了流暢的通道，通道（dào）變窄將導致氣流流速的增加。氙燈耐氣候（hòu）試（shì）驗箱（xiāng）加速氣流與（yǔ）被試驗件之間的熱交換。這與環境條件的再現不符，因為在有關標準中對涉及溫度環境試驗都規定
    試驗箱內試驗樣件周圍的空（kōng）氣流（liú）速不應超過1.7m/s，氙燈耐氣候試（shì）驗箱以防止試驗樣件和周圍氣氛產生不符合實際的熱傳導。在空載時試驗箱內平均風（fēng）速（sù）為0. 6~0.8mVs，不超過1ms， 滿足a）、b）兩點要求所規定的（de）空間及麵積比時，氙燈老化試驗箱流場的風速可能增（zēng）大（50~100）%，平均高風速為（1~1.7）m/s。滿足標準規定的要求。如果在試驗中不加限製地加大試驗件（jiàn）的（de）體積或迎風斷麵積,氙燈老化試驗箱（xiāng）則實際試驗時氣流風（fēng）速將增大（dà）到超出試驗標準所規定的高風速，其試（shì）驗結果（guǒ）的（de）有（yǒu）效性將受到懷疑。
    2）氣候箱工作腔內環境參（cān）數（如（rú）溫度、濕度、鹽霧沉降率等）的精度（dù）指標都是在空載狀態下檢測的結果，一旦置入（rù）被試驗件後，氙燈老化試驗箱（xiāng）對試驗箱工作腔內環境參數的均勻性（xìng）將產生（shēng）影（yǐng）響（xiǎng），試驗件占有的空間越大,這種影響也就越嚴重。實測試驗數據表明，流場中迎風麵與背風麵的溫差可達到3~8℃，嚴重時可大到10℃以上。氙燈老化試驗（yàn）箱因此，必須盡裏滿足a）、b）兩（liǎng）項要求，以保證（zhèng）被試（shì）產品周圍環境參（cān）數的均勻性。
    3）根據熱傳導的原理，箱壁附近氣（qì）流的溫度通常與（yǔ）流場中溫度相差2~3℃,在高（gāo）低溫的上下限時，還（hái）可能達到5℃o氙燈老化試驗箱（xiāng）箱壁的溫度（dù）與箱壁附近流場的溫度又相差2~3℃（視箱壁的結（jié）構和材料而定）試驗溫度與外界大（dà）氣環境相差越大，上述溫差也越大，因此，距箱壁（100~150m）距離內的空間是不可利（lì）用空間氙燈（dēng）老化試驗箱。
    2、溫度範圍的（de）選擇
    目前,國外溫度試驗箱的範圍（wéi）大體上為- 73~+ 177℃,或一70~+ 180℃。多數廠家-般為（wéi）- 80~+130℃，-60~+ 130℃，- 40~+ 130℃，也有高溫到150℃。氙燈（dēng）老化試驗箱這些溫度範圍通常可以滿足大多數軍用、民用產品（pǐn）溫度試驗的需（xū）要，除非確有特殊需（xū）要，如（rú）安裝位蓋靠近發動機等熱源的（de）產品外，不（bú）可盲（máng）目提高溫度上限。氙燈老（lǎo）化試驗箱因為上限溫度越高，箱體內外的溫差越（yuè）大，箱體內部流場（chǎng）的均（jun1）勻（yún）性也（yě）越差。可利（lì）用的工作室本積也就越小。另-方麵，上限溫度（dù）值越高，對箱壁夾層中保溫材料（如玻（bō）璃棉等）的耐熱性要求越高。擺管淋雨試驗裝舌箱體密封性的要求也越高，使箱本的製作成本（běn）增加。
    3、濕度範圍的選擇
    國內外環境試驗箱給出的濕度指標大都是20~98%RH或30~98%KH，如果濕熱（rè）試驗箱沒有除濕（shī）係統（tǒng），則濕（shī）度範（fàn）圍為60~98%，擺管（guǎn）淋雨試驗裝置這一類（lèi） 試驗箱隻能（néng）做高濕試驗，但它的價格低得多。值得注意的是在（zài）顯度指標後麵（miàn）應該注明相應的溫度範圍，或給出（chū）低露點溫度。因為相對濕度是與溫度直（zhí）接相關的，擺管淋雨試驗裝置對於同樣的（de）對含濕裏，溫度越高,相（xiàng）對濕度就越小，如含濕裏為5g/Kg（指 1公斤幹空氣中含有5克的（de）水蒸汽），當溫度為29'℃時，相對濕度（dù）為20%RH,溫度為6℃時，相對濕度為90%RH，當（dāng）溫（wēn）度降至4℃以下，相對濕度超過100%，擺（bǎi）管淋（lín）雨試驗裝置（zhì）在箱本內會出現結露現象。
    實現高溫、高（gāo）濕隻需要往箱體（tǐ）空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠，進行（háng）加濕。低溫低濕則相對難於控（kòng）製，因為此（cǐ）時的含濕裏很低，有時比大氣中的含濕裏低（dī）很多，擺（bǎi）管（guǎn）淋雨試驗裝舌需要對箱（xiāng）體內流動的空氣除濕，使空氣變（biàn）得幹燥。目前國內外大多數（shù）的溫濕度箱都采用製冷除濕的原理，是在箱體的空氣預調室內加一組製冷光管。擺管淋雨試驗裝置當濕空氣經過冷管時，其相對濕度會（huì）達到100%RH，因空氣飽和在光管上結露，使空氣變得更幹燥。這種除濕方式理（lǐ）論上可達到零度以下的露點溫度，但是當冷點表麵溫度（dù）到達0℃時，光管表（biǎo）麵結露的水滴會結水，擺（bǎi）管淋雨（yǔ）試驗裝置從而響光管（guǎn）表麵的熱交換（huàn），使除濕能力下降（jiàng）。又因為箱體不可能（néng）密封，大（dà）氣中的濕（shī）空氣會滲入到箱體內，使（shǐ）露點溫度回升。另一方麵（miàn），在（zài）光（guāng）管間流動的濕空氣隻是（shì）在和光管（冷（lěng）點）接觸的瞬間達到飽和狀（zhuàng）態而折出水蒸汽，擺管淋雨試驗裝置因此
這種除濕方法很難使箱體內的露點溫度在到（dào）0℃以下。實際所達到的低露點溫度為5~7℃。露點溫度5℃相當於含濕裏為0.055g/Kg，對應相對（duì）濕度20%RH的溫度（dù）為30℃。防水試驗箱如果要（yào）求溫度20℃進相對濕（shī）度達（dá）到20%RH，此時的露點溫度（dù）為- 3℃，采用致冷方式除濕是很困難的，必須（xū）選用空（kōng）氣幹燥係統才能實現防水試（shì）驗箱。
    4、控製方式的（de）選擇
    溫度、濕度試驗箱有恒定試驗箱、交（jiāo）變試驗箱兩種情況。
    普通的 高低溫試驗（yàn）箱一般指的是恒定高（gāo）低溫試驗（yàn）箱,防水試驗箱其控（kòng）製方式為:設定（dìng）一個目標（biāo）溫度，試驗箱具有自動恒溫到（dào）目標溫度點的能力。恒定（dìng）溫濕度試驗箱的控製控製方式也類似，設定一（yī）個目標溫度、濕度點，試驗箱具有自動恒溫到目標溫度、濕度點的能力。防水試驗（yàn）箱高、低溫交變試（shì）驗箱具（jù）有設定（dìng）一條（tiáo）或者多（duō）條高（gāo）低溫變化、循環的程序，試驗箱有能力根據預置的曲線完成試（shì）驗過程，並且（qiě）可以在大升溫、降溫速率能力的範圍內（nèi）防水（shuǐ）試驗箱，控製升溫、降溫的速率，即可以根據設定的曲線的斜率控製升溫、降溫速率。同樣，高（gāo）低溫交變濕熱試驗箱也具有預置溫度、濕度曲線，並且根據預蓋進行控製的能力。防水試驗箱當（dāng）然,交變試驗箱都（dōu）具（jù）有恒定試（shì）驗箱的功能，但交變試驗箱的製（zhì）造成本較高，因為交變試驗箱需配置（zhì）有曲線自動記錄裝置、程序控製（zhì）儀，還須解決試驗箱在工（gōng）作室內（nèi）溫（wēn）度較高的情況（kuàng）下開啟製冷機等問題，防（fáng）水試驗箱因此，交變試驗箱的價格比恒定試驗箱的（de）價格一般要高20%以 上。因此，我們應當實事求是的以試驗方法的需（xū）要（yào）為出發點，選用恒定（dìng）試驗箱或者是交變（biàn）試驗箱防（fáng）水（shuǐ）試驗箱。
    5、變溫速（sù）率的選擇
    普通的（de）高低（dī）溫試驗箱沒有（yǒu）降溫速度的指標，從環（huán）境溫度降（jiàng）溫（wēn）到標稱（chēng）的（de）低溫度的時間一般為90~120mino淋雨（yǔ）試驗箱高低溫交變試驗箱（xiāng）、高低溫交變濕熱試驗箱都有（yǒu）變溫速度的（de）要求，其（qí）變溫速（sù）率一（yī）般（bān）要求1℃/min,在（zài）此速率的範圍內速度可調。而快速溫（wēn）度變化試驗箱的變溫速率較快（kuài），升溫（wēn）、降溫速率可以達到3℃/min~15℃/min，淋雨試驗（yàn）箱在某些溫度段升溫、降溫速率甚至可以達到30℃/min以（yǐ）上。
各（gè）種規格、速度的快速溫度變化試驗箱的溫（wēn）度範圍一（yī）般都（dōu）是相同的，即一60~+130℃，但考核降溫速度的變溫範圍卻不盡相（xiàng）同,淋雨試驗箱（xiāng）根據試驗不同的試驗要求，快速溫度變（biàn）化試驗箱（xiāng）變溫範圍有（yǒu）的是-55~ +80℃，而有（yǒu）的是一40~ + 80℃。
    關（guān）於快速溫度變化試驗（yàn）箱的變溫速率有兩種提法，-種是全程（chéng）平均升降溫速度，-種是線形升降溫速度（dù）實際上是每5min平均速度）。淋（lín）雨試驗箱全程平均速度是指（zhǐ）在試（shì）驗箱的變（biàn）溫（wēn）範圍內，高溫度與低溫度之差值與（yǔ）時間之比。目前國外各環境試驗設備生產廠家提（tí）共的變溫速率的技術參數都是指的全程平均速率。線（xiàn）形升降溫（wēn）速度指在任意的每（měi）5min時間段內，淋雨試驗箱能夠保證（zhèng）的變溫速率（lǜ）。而實際上（shàng）對於快速溫度變化試（shì）驗箱來說，保證線形升降溫速度的難（nán）度大、關鍵的一段（duàn）是（shì），在降（jiàng）溫（wēn）段後的一（yī）個5 min ？的時間段內，試驗箱可以達到的降溫速率。淋雨試（shì）驗箱從某種角（jiǎo）度講，線形升降溫速度（海5min平（píng）均速度）更科學。因此試（shì）驗設備好具有全程平均升降溫速度和線形（xíng）升降溫速度（每5min平均速度）這兩個參數。淋雨試驗箱一般來說， 線形升（shēng）降溫速度（每5 min平均速度（dù））是全程平均升降（jiàng）溫速度的1/2。
    6、風速（sù）
    有關標準（zhǔn）規定，進行環境試驗時溫濕箱內的風速應（yīng）小於1.7m/s，對於試驗本（běn）身來說，風速越小越好，風速過大會加速試驗件表麵與箱體（tǐ）內流動氣流的熱交換，淋雨試驗箱於試驗的（de）真實性不利（lì）。但為了保證試驗箱工作室內的均勻性，試驗（yàn）箱內具有循環風是必需的。但是快速溫度變化試驗箱以及溫度（dù）、濕度、振動等多因素綜合環境試驗箱,滴水試驗裝置為追求變溫速率，必須加快箱體內（nèi）循環氣流的流速，風（fēng）速通常在（zài）2~3mV's。因（yīn）此，對於（yú）不司的（de）使用目的，風速的（de）限製是不一樣的。
    7、溫度（dù）波動度
    溫度波動是-個比較容易實現的參數，滴水試驗裝置所有環境試驗設備廠家生產的多數的試驗箱實際的溫度波動都可以控製在土（tǔ）0.3℃的範（fàn）圍（wéi）以內（nèi）。
    8、溫度場（chǎng）均（jun1）勻度
    為了更正確地模擬（nǐ）產品在自然（rán）界所遭受的（de）實際環境狀況，滴水試驗裝置在環境試驗中必須保證被（bèi）試產（chǎn）品的周邊處在同一溫度環境（jìng）條件下，為此，必須對試驗箱內的溫度梯度和溫（wēn）度的（de）波動度（dù）加（jiā）以限製。滴水試驗裝置在國軍標GJB150.1-86軍用設備環境試驗（yàn）方（fāng）法（fǎ）總則中明（míng）確規定“試驗樣品（pǐn）附（fù）近則裏係統的溫度應在試驗溫度的土2℃以內，其溫度I不超過1℃/m 或總的大值為2. 2℃ （試驗樣品不工作）”。
    9、濕度的精度控製
    環境（jìng）試驗（yàn）箱中測裏濕度多數是采用（yòng）幹（gàn）濕（shī）球法，滴水試驗裝置環境試驗設備的製造標準（zhǔn）GB10586要求，相對濕度偏差應在土（tǔ）23%RH。為滿足濕度控製精度的要求，濕度試驗箱的溫度（dù）控製精度（dù）較高，溫（wēn）度波動一般小於+0.2℃。滴水試驗裝置否則很難達到濕度控製精度的要求。
    10、冷卻方（fāng）式選擇
    試驗箱如（rú）果帶有製冷係統，製（zhì）冷係統需要（yào）進行冷卻（què）。滴水試驗裝置試驗箱有風冷、水冷兩種形式。