溫濕度試驗箱概述

溫濕度試驗箱是一種環境模擬設備，主要用于在實驗室或生產環境中，控制、調節和維持特定的溫度與濕度條件。它的核心功能是為產品、材料或部件提供可重復、可控且穩定的溫濕度環境，以進行各種環境適應性、可靠性、性能評估或質量驗證測試。

核心目的與功能

環境模擬： 模擬產品在實際使用、儲存或運輸過程中可能遇到的嚴苛或常規溫濕度環境（如高溫高濕、低溫低濕、高溫低濕、低溫高濕、溫濕度循環變化等）。

加速老化/應力篩選： 通過施加比正常使用條件更嚴苛的溫濕度應力，加速產品的老化過程或篩選出潛在的早期故障（缺陷）。

性能測試： 評估產品或材料在特定溫濕度條件下的性能表現（如電氣性能、機械性能、化學穩定性、尺寸穩定性、材料相容性等）。

質量驗證： 驗證產品設計、制造工藝和材料選擇是否符合預定的環境可靠性標準或規范要求（如國標、軍標、IEC、ISO、MIL-STD等）。

研發支持： 在產品研發階段，幫助工程師了解材料特性和產品在不同環境下的行為，優化設計方案。

主要特點與技術參數

溫度范圍： 通常覆蓋很寬的范圍，常見的有：

常規型： -20℃ ~ +150℃

高低溫型： -40℃ ~ +150℃, -70℃ ~ +150℃ 甚至更寬（如 -70℃ ~ +180℃）。

高溫型： +100℃ ~ +300℃ 或更高（濕度通常無法達到高溫段）。

濕度范圍： 通常在 20%RH ~ 98%RH 之間（在特定溫度范圍內實現，例如 10℃ ~ 85℃）。關鍵點： 濕度范圍的有效性受限于溫度范圍，在高溫（接近或超過100℃）和低溫（冰點以下）時難以實現或無法實現高濕度。

控制精度：

溫度精度： ±0.1℃ ~ ±2.0℃（通常在恒溫點測量）。

濕度精度： ±1%RH ~ ±5%RH（通常在恒濕點測量）。

均勻性：

溫度均勻性： ±0.5℃ ~ ±2.0℃（箱內各點溫差）。

濕度均勻性： ±2%RH ~ ±5%RH（箱內各點濕度差）。

波動度：

溫度波動度： ±0.1℃ ~ ±0.5℃（控制點隨時間的變化）。

濕度波動度： ±0.8%RH ~ ±2.0%RH（控制點隨時間的變化）。

升降溫速率： 線性或平均速率，范圍從每分鐘 0.5℃ 到 15℃ 甚至更高（快速溫變箱）。標準箱通常在 1~3℃/min。

基本結構組成

箱體：

內膽： 通常采用耐腐蝕、耐高溫的不銹鋼板（如SUS304）。

外殼： 通常采用冷軋鋼板噴塑或優質不銹鋼板。

保溫層： 高性能保溫材料（如聚氨酯發泡、玻璃棉），確保溫度穩定和節能。

空氣循環系統： 強制對流風扇（多翼離心式或軸流式），保證箱內溫濕度均勻。

加熱系統： 鎳鉻合金電熱絲或翅片式電加熱器。

制冷系統：

關鍵部件： 壓縮機（活塞式、渦旋式）、冷凝器、蒸發器、節流裝置（毛細管、膨脹閥）。

方式： 機械壓縮制冷（單級、復疊式）是主流。

加濕系統：

方式： 淺槽式/鍋爐式電熱蒸汽加濕（最常見）、超聲波加濕（較少用于精密試驗）、噴淋加濕（較少）。

除濕系統：

方式： 制冷除濕（利用蒸發器表面結露除濕，常用）、干燥空氣置換法（引入干燥空氣，較少用于精密試驗箱）。

控制系統：

核心： 可編程控制器（PLC）或專用微處理器控制器。

人機界面： 彩色觸摸屏（主流）或按鍵+顯示屏。

功能： 設定溫濕度參數、設定程序（曲線）、顯示實時數據、記錄數據、報警、通訊接口（USB, RS232/485, Ethernet, LAN）。

傳感器：

溫度： PT100鉑電阻或熱電偶。

濕度： 電容式高分子薄膜濕度傳感器（主流）。

安全保護裝置： 超溫保護、缺水保護、過載保護、漏電保護、壓縮機高低壓保護、風機過熱保護等。

分類（常見方式）

按溫度范圍：

常規溫濕度箱

高低溫（濕熱）試驗箱

恒溫恒濕箱（更強調穩定控制）

按濕度能力：

溫濕度試驗箱（具備完整溫濕度控制能力）

高溫試驗箱（主要控制高溫，濕度能力弱或無）

低溫試驗箱（主要控制低溫，無濕度控制）

按變溫速率：

標準溫變速率試驗箱（1~3℃/min）

快速溫變試驗箱（5℃/min, 10℃/min, 15℃/min 或更高）

按用途/功能：

恒溫恒濕箱

交變濕熱試驗箱

高低溫交變試驗箱（帶濕度）

步入式溫濕度試驗室（大型）

應用領域

電子電工： 半導體、集成電路、PCB、電子元器件、家用電器、照明設備。

汽車及零部件： 整車、發動機、傳感器、線束、塑料件、橡膠件、涂料。

航空航天： 機載設備、衛星部件、材料。

通信： 手機、基站、光纖設備、路由器。

材料： 塑料、橡膠、涂料、粘合劑、復合材料、金屬（腐蝕測試相關）。

科研機構/高校： 材料研究、環境模擬研究、產品開發。

醫療/制藥： 醫療器械、藥品包裝、生物試劑（部分需要特殊驗證）。