一、前言

     高低溫交變濕熱試驗箱是用人工的方法改變空氣參數，使其實現規則變化或恒定在某一精度范圍內的設備。箱內的空氣含有水分，當其溫度（t）變化時，水蒸氣的含量也要隨著變化，即濕度（用含濕量d或相對濕度中表示）也要變化。當前國內試驗箱都采用表面冷卻器與電加熱器配合改變溫度，用加濕器與表冷器配合改變濕度。而表冷器多數采用氟里昂直接蒸發式的。因此各模擬大氣環境過程實質為冷卻去濕、加熱、加濕源自動有序工作的綜合過程。

    二、過程分析

    按GB2423.4-81標準和IEC標準的要求，交變濕熱箱溫濕度的變化分為四段過程.
    1、升溫過程

    升(sheng)(sheng)(sheng)溫(wen)(wen)熱(re)源(yuan)都采用電(dian)加熱(re)器，升(sheng)(sheng)(sheng)溫(wen)(wen)速度(du)的快慢只要控制加熱(re)量(liang)的大(da)小即可。空氣溫(wen)(wen)度(du)升(sheng)(sheng)(sheng)高相(xiang)對濕(shi)度(du)降低(di)，要保(bao)持該過程相(xiang)對濕(shi)度(du)在95%R.H以(yi)上，就必須有足(zu)夠的加濕(shi)量(liang)。所以(yi)升(sheng)(sheng)(sheng)溫(wen)(wen)過程只要能保(bao)證快速升(sheng)(sheng)(sheng)溫(wen)(wen)時加濕(shi)量(liang)足(zu)夠就行了。其過程莫爾圖見(jian)圖1： 

    2、高溫高濕過程

    該過程溫度一般(ban)都在(zai)40℃或55℃以上，濕度在(zai)90%以上。試驗(yan)時多(duo)數試件要發熱，試驗(yan)箱本(ben)身的空(kong)氣(qi)循(xun)環終也要轉化為(wei)熱。空(kong)氣(qi)循(xun)環風機轉化熱為(wei)：

    試(shi)驗標(biao)準規定試(shi)驗過(guo)程不凝(ning)露，因(yin)而試(shi)驗箱的保(bao)溫性能(neng)都設計(ji)得(de)很好。上(shang)述兩項熱(re)量(liang)通過(guo)箱壁無法全部(bu)散(san)掉，實現試(shi)驗室自然，散(san)熱(re)恒溫，所以(yi)該(gai)過(guo)程也得(de)使用人(ren)工冷卻。

    從莫爾圖2上得知，冷(leng)卻過(guo)程(cheng)有(you)兩(liang)種(zhong)線。當表(biao)(biao)冷(leng)器表(biao)(biao)面溫(wen)度(du)稍低于t1（K點(dian)(dian)的(de)露(lu)點(dian)(dian)）時，沿(yan)K-4t1進(jin)行。這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)干式冷(leng)卻過(guo)程(cheng)，空氣從K點(dian)(dian)沿(yan)等濕線冷(leng)卻到(dao)露(lu)點(dian)(dian)溫(wen)度(du)（t1）.然后再被(bei)送(song)入(ru)箱內工作(zuo)空間，吸收前(qian)述兩(liang)種(zhong)熱量(liang)升(sheng)溫(wen)至工作(zuo)點(dian)(dian)K.整個(ge)過(guo)程(cheng)濕度(du)不變，因(yin)而(er)不用加(jia)濕，為理想(xiang)(xiang)過(guo)程(cheng).但是(shi)在高(gao)濕情況下，K點(dian)(dian)與其露(lu)點(dian)(dian)t1差△t很小，一(yi)般只(zhi)有(you)1~2℃.若要帶走(zou)較多的(de)余(yu)熱，只(zhi)有(you)加(jia)大風量(liang)和隨之增大表(biao)(biao)冷(leng)器的(de)面積。目前(qian)國內設(she)備都(dou)采用冷(leng)水或直接(jie)蒸發的(de)表(biao)(biao)冷(leng)器，表(biao)(biao)面溫(wen)度(du)都(dou)無法接(jie)近露(lu)點(dian)(dian)溫(wen)度(du)，因(yin)此也不太可(ke)能(neng)實(shi)現這(zhe)一(yi)理想(xiang)(xiang)過(guo)程(cheng)。

    當表冷器表面溫度低于t1換熱又不充分時，過程沿K→1進行。當表冷器表面溫度更低、換熱也很充分時，就會沿K→1'進行。一般多為K→1過程，而采用直接蒸發式表冷器設備，多半要沿K +1'進行。但無論哪種都是個減焓降溫去濕過程。為了保證工作間濕度，都必須補濕。圖2表明1點的溫度越低，去濕加濕量越大.所以在用氟里昂直接蒸發的表冷器設備中，有先天缺陷：
    ①造成大量的電能浪費.
    ②為了提高蒸發溫度、造成氟系統復雜和不合理，壓縮機回氣溫度過高無法工作。
    ③冷卻和加濕難以匹配，當負載變化時，不易實現自動匹配，往往造成過程失調，不能保證試驗箱的性能.
    3、降溫過程
    GB和IBC標準規定從40℃或55℃降至25℃，濕度保持在95%R. H以上，時間為3至6.小時。如表冷器表面溫度稍低于t1的情況下，實現過程并不困難，其降溫曲線如圖3，從高溫高濕點K按.1、2、3.....循環下降。對氟里昂直接蒸發系統，因蒸發溫度大大低于t1點，造成保持95%RH以上高濕的困難，一般只能保持在85%RH以上。這非但達不到標準，而且電能浪費很大。
    4、低溫高濕過程

    該過程與高溫高濕過(guo)程基本一樣(yang)(yang)，因為是恒(heng)溫(wen)在低(di)溫(wen)下（相對高(gao)很而(er)言），所以更容易實現。其莫爾圖也與(yu)高(gao)溫(wen)高(gao)濕(shi)相似。但應該(gai)注意(yi);這仍然是個綜合(he)過(guo)程.如果低(di)溫(wen)下要(yao)求低(di)濕(shi)，這反而(er)困難了(le)很多。目(mu)前國(guo)內還未曾(ceng)見(jian)到這樣(yang)(yang)的(de)設(she)備，而(er)國(guo)外可達10%R.H/10℃了(le)。

    三、改進方法

    以(yi)上分析由恒溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)段不(bu)難看出，理想的過程(cheng)是實現干式冷(leng)(leng)(leng)卻(que)，見圖(tu)2中Kt1過程(cheng)。面升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和降溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)段可(ke)視為(wei)(wei)無數個(ge)連續(xu)變(bian)化著的恒溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)過程(cheng)所組成.若把(ba)每個(ge)加熱、冷(leng)(leng)(leng)卻(que)后的溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)變(bian)都控制(zhi)(zhi)在露點(dian)上，即(ji)?=100%R. H的飽和線上，實現了佳(jia)工作(zuo)過程(cheng)。“間接(jie)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)和露點(dian)控制(zhi)(zhi)系(xi)統”較好地解決(jue)了這個(ge)問(wen)題。看原理圖(tu)4，圖(tu)中1、3、4、7等(deng)組成了間接(jie)拎(lin)卻(que)系(xi)統，載冷(leng)(leng)(leng)劑乙(yi)二醇溶液沸點(dian):197.3℃凝固點(dian)為(wei)(wei)33℃.因(yin)(yin)而使表冷(leng)(leng)(leng)器能在高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)工作(zuo)，實現了干式冷(leng)(leng)(leng)卻(que)。又(you)因(yin)(yin)它凝固點(dian)低，又(you)可(ke)以(yi)將濕熟箱的溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度范圍(wei)擴展(zhan)到負溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)。

    水處理箱6、機組5.加熱器10、泵9（風機）、溫控4組成露點控制系統。將水處理箱的溫度設定在試驗室內工作溫度的露點溫度上。空氣經過濾由9送人6內，在6內經陶瓷過濾和溫度的雙重作用下被分成小氣泡，通過水的作用又變威飽和氣體。然后被送入試驗箱內，實現了各種溫度下的露點加濕或去濕。

    四、結論

    1、隨著生產發展，單一的濕熱箱正在被多功能的高低溫濕熱試驗箱取代。國外已出現溫濕度為40（或~ 70）~+100℃ ，10%~98%R . H/+ 10~+95℃的試驗箱。目前國內箱子都用冷水和氟直接蒸發的表冷器，應抓緊試制間接冷卻露點控制系統箱子。
    2、為了保證干式冷卻，表冷器面積應設計得足夠大，通過表冷器的風速也越骶越好。
    3、露點控制，試驗箱內的送風溫差受到限制，試件負荷大時，可加大風量，增加換氣歡數。在多數情況下，試驗設備負載都不穩定，因此宜采用大風量低風壓調速風機。
    4、以上措施配以適當的電控系統和計算機，可獲得超過GB和IEC標準的高精度高低溫高低溫交變濕熱試驗箱。
     高低溫交變濕熱試驗箱是電工電子產品環境試驗的基礎設備，應用面很廣，面且設備裝機容量大者較多，運行時間長（2~56天）.如果該類設備都能采用該系統，就可避免重復能耗，其節能效果是極為可觀的。