中性鹽霧試驗(NSS試驗)A、覆蓋層
a鹽溶液采用氯化鈉(化學純、分析純)和蒸餾水或去離子水配制,其濃度為(5%±0.1)(質量百分比)。霧化后的收集液除擋板擋回部分外,不得重復使用;
b.霧化前的鹽溶液的PH值在6.5~7.2(35±2℃)之間。配制鹽溶液時,可采用化學純的稀鹽酸或氧化鈉的溶液來調整PH值,但濃度仍要符合a點的規定。
銅加速酸鹽霧試驗(CASS試驗)B.金屬覆蓋層
a.將氯化鈉溶于蒸餾水或去離子水中,其濃度為50±5g/L。
b.將a溶液中加入氧化銅(CuC12?2H2O),其濃度為0.26±0.02g/L(即0.205±0.015g/L無水氯化銅)。
c.在a溶液中加入適量的冰以保證試驗箱內鹽霧收集液的pH值為3.1~3.3.如噴霧前溶液的pH值為3.0~3.1,則收集液的pH值一般在3.1~3.3的范圍內。用酸度計測量溶液的pH值,也可用經酸度計校對過的能讀出0.1pH值變化的精密的pH試紙作為日常檢測。溶液的pH值可用冰酸或化鈉調整。
d.為避免噴嘴堵塞,104鹽霧試驗箱,溶液在使用之前必須過濾
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目前,國外溫度試驗箱的溫度范圍大體上為(-73 ~ +177℃),或(-70 ~ +180℃)。國內多數廠家為(-70 ~ +120℃),也有高溫到150℃。這個溫度范圍通常可以滿足輛絕大多數民用產品溫度試驗的需要,除非確有特殊需要,如安裝位置靠近發動機等熱源的產品外,不可盲目利用的工作腔體積也就越小。另一方面,上限溫度越高,對箱壁夾層中保溫材料(如玻璃棉等)的耐熱性要求也越高。箱體密封性的要求也越高,使箱體的制作成本增加。
3. 濕度范圍
國內外環境試驗箱給出的溫度指標大體上都是20~95%RH或20~98%RH,其實這兩個指標是完全一致的,因為濕度控制精度通常為±(3~5)% RH,而上線濕度只可能是100% RH,值得注意的是在濕度指標后面應該注明相應的溫度范圍,或給出溫度.因為相對濕度是與溫度直接相關的,對于同樣的含濕量,四川試驗箱,溫度越高,相對濕度就越小,如含濕度量d為5g/kg (指1公斤干空氣中含有5克的水蒸汽),當溫度為29℃時,相對濕度為20% RH,溫度為6℃時,相對濕度為99% RH,當溫度降至4℃以下,相對濕度超過100%,在箱體內會出現結露現象。
實現高溫、高濕只需要往箱體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠,進行加濕。低溫低濕則相對難于控制,因為此時的含濕量很低,有時比大氣中的含濕量低很多,需要對箱體內流動空氣除濕,使空氣變得更干燥。目前國內外絕大多數的溫濕度箱都是采用制冷除濕的原理,是在箱體的空氣預調室內加一組制冷光管。當濕空氣經過冷管時,其相對濕度會達到100% RH,因空氣飽和在光管上結露,使空氣變得更干燥。這種除濕方式理論上可達到零度以下的溫度,但是當冷點表面溫度到達0℃以下。實際所達到的數值溫度為5~7℃。數值溫度5℃相當于含濕量為0.0055g/kg ,對應相對濕度20%RH 的溫度為30℃。如果要求溫度20℃時相對濕度達到20% RH ,此時的溫度為-3℃,采用致冷方式除濕是很困難的,必須選用空氣干燥系統才能實現。
4. 風速
有關標準規定,進行環境試驗時溫濕箱內的風速應小于1.7m/s,風速過大會加速試驗件表面與箱體內流動氣流的熱交換,于試驗不利,但是在溫度、濕度、振動等多因素綜合環境試驗中,為追求高的變溫速率,必須加快箱體內循環氣流的流速,風速通常在2.5~3.0m/s。因此,對于不同的使用目的,風速的限制是不一樣的。
5. 溫度場
為了更正確地模擬產品在自然界所遭受的實際環境狀況,在環境試驗中必須保證被試產品的周邊能處在同一溫度環境條件下,為此,必須對試驗箱內的溫度梯度和溫度的波動度加以限制。在國軍標GJB150.1-86設備環境試驗方法總則中明確規定“試驗樣品附近測量系統的溫度應在試驗溫度的±2℃以內,其溫度梯度不超過1℃/m或總的上線值為2.2℃(試驗樣品不工作)”。如上面所述,對溫度場的要求包括三個方面:
a) 溫度量值的準確性。
試驗規范給定的是試驗溫度名義值(標稱溫度值),試驗設備測出的是溫度場中心蹼(或出風口、回風口) 試驗溫度實際值(工作空間指示點溫度),這兩者之間存在一個誤差。
b) 溫度波動度。
溫度實際值的數據不是一個常值,是一個隨時間的延續上下波動的量,用時間統計平均可以得到一個數學期望值(均值),和一個標準差。
按試驗規范的要求,上述兩項,即包含數學期望值與名義值的誤差即系統誤差)加上標準差(即隨機誤差)的總和(溫度控制精度)不大于所規定的誤差范圍,GJB150.1-86中規定為±2℃。
按國標GB/T5170.1-1995規定試驗箱的溫度偏差是指試驗箱在穩定狀態下,工作空間各測試點在規定時間內實測上線溫度和下線溫度與標稱溫度的上下偏差。高溫溫度偏差不大于±2℃,低溫溫度偏差不大于±3℃。
c) 溫度場梯度。
這個指標是控制箱體內溫度場的均勻性。也就是在空間的延拓上保證被試產品周邊的溫度具有一致性。國軍標GJB150中規定溫度梯度為1℃/m的要求通常用于3m3以上的試驗箱,120a恒溫恒濕試驗箱,而上線值為2.2℃則多用3m3以下的試驗箱。
從理論上講,溫度梯度對所有的產呂試驗都適用,但是在風速大于1.7m/s的試驗箱內,由于流場內氣流旋窩作用增強,流場的均勻性變壞,很難達到國軍標GJB150要求。另一方面,在追求高變溫速率(如大于10℃/m)的試驗箱內,必需加大氣流的風速(大于2m/s),此時被試產品迎風面和背風面的溫差隨著風速的增大而增加,因此,高低溫試驗箱,在有關試驗規范及檢定規程中對追求高變溫速率的溫濕度箱沒有提出嚴格的溫度場均勻性的要求。當然對于環境試驗設備制造商而言,都在努力實現高的變溫速率和好的溫度場均勻性兼而有之的產品,以滿足用戶的要求。如美國環測公司(Envirotronics)生產的溫濕度箱,變溫速率15℃/m時,溫度場的均勻性在±2.2℃之內。
6. 濕度的精度控制。
環境試驗箱中測量濕度多數是采用價格低廉的干濕球法,在高濕(80~100%RH)情況下,干濕球溫差1℃,對應于相對濕度相差5%左右。根據測試裝置的精度不應低于試驗條件允差三分之一原則(見國軍標GJB150.1-86),溫差1℃要求干球和濕球本身溫度測量的允差為±0.7℃,則溫度的測量精度液壓達到0.2℃。依此類推,相對濕度誤差為±3%RH。要求溫度測量精度應達到±0.1℃。故采用干濕球法測量相對濕度的誤差通常為±(3~5)% RH,溫度測量精度如此,濕度的控制精度也就可想而知了。
為克服干濕球法測量精度不高,且受人為操作影響過大的缺點,近十幾年固體式濕度敏感頭(如電容式濕度傳感器)在解決了低溫(-55~70℃)下使用的問題后,已開始應用到環境試驗設備中,其測量精度可達到±1~3%RH。美國不測公司生產的溫濕度箱均已配置固體式濕度傳感器。
濕度的控制精度除了受測濕手段制約外,還與加濕方式有關,在環境試驗箱中加濕的方法很多,通用的有以下三種:
1) 水盤式加濕。分為自然蒸發和電加熱蒸發,此種加濕方法加濕的速率慢。控制精度較低,多適合于恒溫恒濕箱。
2) 噴蒸汽加濕。加濕的速率快,但加濕的波動度大,容易實現快速控制,控制精度較好,但由于噴入100℃蒸汽,對箱內的溫度狀態會產生少量的干擾。
3) 噴霧化的水。霧化水的微粒直徑大體在10~50μ此種方法具有噴蒸汽加濕的優點,又不需要外置蒸汽鍋爐,并且可以調整噴水微粒的溫度和箱體內試驗溫度相同,是一種比較好的加濕方式。
7. 數值溫度選擇
數值溫度是指在給定的含濕量不變的條件下,使濕空氣冷卻到飽和狀態(相對溫度為100% RH)時的那個溫度。因此,給出了空氣狀態的溫度,也就給出了空氣的含濕量,從空氣的焓——濕圖就可以查到對應此含濕量時不同溫度下的相對溫度值。溫度越低,說明箱體內空氣的含濕量越小,對應同一溫度下的相對濕度也越小。一個溫濕度環境試驗箱所能達到的下線溫度與所采用除濕方式有關,通常采用的制冷除濕的辦法,下線溫度約為5~7℃,經過長時間的穩定除濕,溫度也可到達2~5℃,若一定要求溫度到達0℃以下,則需要采用固體吸濕劑或液體吸濕劑等附加裝置,或其它干燥除濕裝置。如美國環測公司生產的溫濕度箱可選配溫度為-40℃的干空氣吹掃系統和空氣干燥系統。
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