高溫濕度交變測試儀器

高溫濕度交變測試儀器主要用途：
該設(shè)備主要用于評估產(chǎn)品在溫度、濕度及其變化條件下的可靠性、穩(wěn)定性和耐久性。通過模擬嚴(yán)苛或長期的環(huán)境條件，可以在短時間內(nèi)暴露產(chǎn)品的潛在缺陷，如：

• 材料問題： 金屬件氧化、涂層起泡剝落、塑料件老化脆化、材料膨脹收縮等。

• 性能故障： 電子元器件參數(shù)漂移、電路板短路、絕緣性能下降、機械部件卡死等。

• 工藝缺陷： 焊接點斷裂、密封件失效、膠粘劑脫膠等。

應(yīng)用行業(yè)：

• 汽車電子： 發(fā)動機控制單元、傳感器、車載娛樂系統(tǒng)等。

• 消費電子： 手機、電腦、可穿戴設(shè)備、家電等。

• 航空航天： 機載設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)等。

• 半導(dǎo)體IC： 芯片、集成電路的可靠性測試。

• 光電通信： 光模塊、光纖設(shè)備等。

• 新材料： 復(fù)合材料、新型化工材料等。

二、 主要組成部分與工作原理

一臺典型的高溫濕度交變測試儀器主要由以下幾個系統(tǒng)構(gòu)成：

1. 箱體結(jié)構(gòu)

• 測試區(qū)： 放置樣品的空間，內(nèi)壁通常采用高級不銹鋼，具有良好的密封性和耐腐蝕性。

• 保溫層： 采用高性能保溫材料（如超細(xì)玻璃棉、聚氨酯泡沫），確保溫度穩(wěn)定并降低能耗。

• 觀察窗： 多層中空防霧玻璃，便于在測試過程中觀察樣品狀態(tài)。

• 測試孔： 用于引線穿過，以便對箱內(nèi)樣品進(jìn)行通電或?qū)崟r監(jiān)測。

2. 制冷系統(tǒng)

• 核心部件： 壓縮機（通常采用法國泰康、德國比澤爾等品牌）、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置。

• 工作原理： 采用機械式制冷，是實現(xiàn)低溫（可達(dá)-70°C甚至更低）和快速降溫的關(guān)鍵。通常采用復(fù)疊式制冷系統(tǒng)來達(dá)到更低的溫度。

3. 加熱系統(tǒng)

• 核心部件： 鎳鉻合金電加熱器。

• 工作原理： 通過電阻絲發(fā)熱，再由循環(huán)風(fēng)機將熱量吹入測試區(qū)，實現(xiàn)快速、均勻的升溫。

4. 加濕系統(tǒng)

• 蒸汽加濕： 將水加熱產(chǎn)生純凈蒸汽，然后注入測試區(qū)。這是常用、控制精度較高的方式。

• 噴霧加濕/水盤加濕： 較少用于高精度交變測試。

• 核心部件： 鍋爐/淺槽、加熱管、水位控制器。

• 工作原理：

5. 除濕系統(tǒng)

• 核心部件： 制冷蒸發(fā)器。

• 工作原理： 利用制冷系統(tǒng)使測試區(qū)內(nèi)的空氣溫度降至露點溫度以下，空氣中的水蒸氣冷凝在蒸發(fā)器盤管上，從而降低絕對濕度。這是最主流的除濕方式。

6. 控制系統(tǒng)

• 設(shè)定與編輯： 用戶可以自由設(shè)定溫度、濕度、時間等參數(shù)，并編輯復(fù)雜的多段程序（如循環(huán)、駐留、斜率控制）。

• 監(jiān)控與顯示： 實時顯示當(dāng)前溫度、濕度、程序運行狀態(tài)、設(shè)備運行狀態(tài)。

• 記錄與輸出： 記錄測試數(shù)據(jù)，并可連接電腦導(dǎo)出曲線和報告。

• 核心部件： 可編程觸摸屏控制器（如日本OYO、韓國三元等品牌）。

• 功能：

7. 空氣循環(huán)系統(tǒng)

• 核心部件： 多翼式離心風(fēng)機。

• 作用： 強制使箱內(nèi)空氣流動，確保溫度場和濕度場的均勻性。

三、 關(guān)鍵性能指標(biāo)

在選擇設(shè)備時，需要重點關(guān)注以下指標(biāo)：

• 溫度范圍： 如 -70°C ~ +150°C，取決于測試需求。

• 濕度范圍： 通常為 20% ~ 98% RH（注意，在低溫下，如低于0°C，通常無法進(jìn)行高濕度控制，因為會結(jié)冰）。

• 升溫/降溫速率：

• 線性升降溫： 如 1°C/min, 3°C/min, 5°C/min。指在整個溫度范圍內(nèi)平均的速率。

• 非線性升降溫： 全程最大速率可達(dá)10°C/min以上，但并非全程保持。

• 溫度均勻度： 如 ≤±2°C，指在穩(wěn)定狀態(tài)下，測試區(qū)內(nèi)各點的溫度差異。

• 溫度波動度： 如 ≤±0.5°C，指控制點溫度的穩(wěn)定程度。

• 濕度偏差： 如 ±2% / ±3% RH，指實際濕度與設(shè)定濕度的差距。

四、 測試標(biāo)準(zhǔn)

該設(shè)備的設(shè)計和測試方法遵循眾多國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，例如：

• IEC標(biāo)準(zhǔn)： IEC 60068-2-1 (低溫試驗), IEC 60068-2-2 (高溫試驗), IEC 60068-2-30 (濕熱交變試驗)

• GB國標(biāo)： GB/T 2423.1, GB/T 2423.2, GB/T 2423.3, GB/T 2423.4

• 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： 如汽車行業(yè)的ISO 16750，電子行業(yè)的JESD22-A104等。

五、 操作流程簡介

1. 樣品準(zhǔn)備： 將待測樣品清潔后，正確放置在測試區(qū)內(nèi)，確保不阻擋風(fēng)道。

2. 程序編輯： 在控制器上根據(jù)測試大綱，編輯溫度、濕度、時間的程序曲線。

• 示例程序段： 25°C → (60分鐘內(nèi)升至 85°C, 95%RH) → (保持4小時) → (30分鐘內(nèi)降至 -40°C) → (保持2小時) → (45分鐘內(nèi)升至 25°C) → 循環(huán)10次。

3. 啟動測試： 關(guān)閉箱門，啟動程序。設(shè)備將自動運行。

4. 中間檢查（可選）： 在程序設(shè)定的時間段，可在不停止測試的情況下快速開門進(jìn)行短暫檢查（但會影響箱內(nèi)環(huán)境）。

5. 測試結(jié)束： 程序運行完畢后，設(shè)備自動停機。待箱內(nèi)溫度恢復(fù)至接近室溫后，再取出樣品，防止冷凝水對樣品造成二次損傷。

6. 結(jié)果評估： 對樣品進(jìn)行外觀、功能和性能檢測，并與測試前數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，出具可靠性測試報告。

六、 選型要點

• 測試需求： 明確產(chǎn)品的測試標(biāo)準(zhǔn)、溫濕度范圍、升降溫速率要求。

• 樣品尺寸與負(fù)載： 選擇合適的內(nèi)箱尺寸，并考慮樣品在測試過程中的發(fā)熱量（負(fù)載）。

• 控制精度： 根據(jù)產(chǎn)品的敏感度選擇均勻度、波動度等指標(biāo)。

• 品牌與預(yù)算： 進(jìn)口品牌（如德國偉思、日本ESPEC）在精度和穩(wěn)定性上口碑較好，但價格昂貴；國產(chǎn)品牌（如廣東艾思荔、上海簡戶等）性價比高，技術(shù)進(jìn)步很快。

• 售后服務(wù)： 設(shè)備的維護(hù)、校準(zhǔn)和維修服務(wù)至關(guān)重要。

總結(jié)來說，高溫濕度交變測試儀器是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制中的關(guān)鍵設(shè)備。它通過加速老化試驗，幫助工程師預(yù)見并解決產(chǎn)品在生命周期內(nèi)可能遇到的環(huán)境適應(yīng)性問題，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量和品牌信譽。