2.7　三綜合試驗箱主要技術要素

1. 試驗箱的類型

三綜合試驗箱是試驗箱的一種，區別于傳統試驗箱的是其與振動臺的配合方式。而配合振動臺分為兩種：垂直振動臺及水平垂直振動臺。

1）垂直振動臺

垂直振動臺配合的三綜合試驗箱，由于僅僅配合垂直振動臺使用，僅限于一個面，所以箱內底板多采用固定式或抽屜型底板，與振動臺的軸配合。

2）水平垂直振動臺

水平垂直振動臺配合的三綜合試驗箱，比垂直振動臺多了水平振動，因此固定底板通常不能使用，而采用更換底板的方式，與振動臺配合。

三綜合試驗箱由于形態與標準試驗箱不同，主體下方為振動臺，而且也有不需振動單獨試驗的狀況，因此，絕大多數的三綜合試驗箱都是平面移動采用軌道方式、升降移動采用電動方式制作的，占地面積較一般試驗箱為大，高度也較高，通常在廠房一樓使用。

2. 試驗箱的組成

三綜合試驗箱由以下幾部分組成：試驗箱箱體、控制系統、制冷/除濕系統、電控柜、風道系統、電動移動系統（液壓系統）。整體式試驗箱前上部為試驗箱箱體，往后為制冷/除濕系統，后部為電控柜，控制面板置于右側；前下部空出，為振動臺位置；箱體下部裝有電動移動機構，可使箱體沿軌道水平移動。

1）試驗箱箱體

外壁材料：常用1.5mm的冷軋鋼板靜電雙面噴塑，顏色一般為定制，也可以采用拉絲不銹鋼。

內壁材料：常用1.0mm以上的SUS304不銹鋼板，通常采用接縫TIG連續焊接，目的是確保長期試驗后不出現泄漏現象。內箱外壁需要焊接，主要位置補強。

絕熱材料：常用100mm以上的非危廢類環保型玻璃纖維保溫層。

門：常見單開門或雙開門，帶觀察窗。門、窗上如做低溫試驗，必須增加門窗加熱裝置，防止結露。窗上需要帶燈。窗通常由耐壓鋼化玻璃+多層中空電熱防霜玻璃組成。

支撐架：通常為選用件。如果選用，則需調節高度。

2）控制系統

控制器常用液晶觸摸式可編程溫度控制系統，其控制顯示器通常采用彩色液晶觸摸控制，該控制器一般用中文操作顯示界面顯示，可顯示和設定試驗參數、曲線、總運行時間、段總運行時間、加熱器工作狀態及日歷時間等。控制程序的編制常采用人機對話方式，通常僅需設定溫濕度就可以實現制冷機的自動運行功能。

控制系統常用智能化控制軟件系統，通常可以自動組合制冷、加熱等子系統，從而保證在整個溫濕度范圍內的高精度控制，并達到節能、降耗的目的。完善的檢測裝置能自動進行詳細的故障顯示、報警，而當試驗箱發生異常時，控制器可用中文顯示故障狀態。控制系統通常具備歷史數據表趨勢圖及歷史故障記錄的儲存功能。

系統設定精度：溫度0.1℃，濕度0.1%。

程序容量：常見30×50段程序，循環次數為999次。

運行方式：常見程序運行或恒定運行。

通信接口：通常采用標準的RS232/RS485計算機通信口、USB接口或網線接口。

運行歷史記錄功能：通常采用曲線、報表形式顯示，觸摸屏自動記錄運行結果。

3）制冷/除濕系統

? 采用單級制冷系統或復疊制冷系統。

? 采用風冷冷凝器或水冷冷凝器。

? 需要使用不被Montreal公約或倫敦修正案禁止的環保型制冷劑R404A和R23（不含CFC）。

? 采用蒸發器凝露法除濕。

? 通常采取減震、降噪措施。

4）電控柜

電控柜結構包括門鎖、控制開關、熔絲、電機熱保護裝置等。電源板和電路單元需按照EN規范設置。

5）風道系統

風道系統包括風機、加熱器、蒸發器和溫度傳感器。

6）電動移動系統（液壓系統）

電動移動，含軌道，試驗箱可沿軌道水平移動和垂直升降。

3. 試驗箱的基本工作原理

通常參照GB 10592—1989《高低溫試驗箱技術條件》、GB 10586—1989《濕熱試驗箱技術條件》設計制造，與振動臺連接做高低溫、濕熱及振動試驗。與單一因素作用相比，更能真實地反映電工電子樣品在運輸和實際使用過程中對溫濕度及振動復合環境變化的適應性，暴露樣品的缺陷，是新樣品研制、樣機試驗、樣品合格鑒定試驗全過程必不可少的重要試驗手段。

4. 試驗箱對環境的要求

? 外界溫度：5～35℃。

? 相對濕度：≤90%RH。

? 外界壓力：標準大氣壓。

? 電源：380V±10%，50Hz+零線+接地線。

? 冷卻水溫度：≤+28℃。

? 接地電阻：≤4Ω。

? 冷卻水壓力：0.2～0.4MPa，水流量為 60t/h。

? 壓縮空氣：0.5～0.8MPa。

? 地面平整度：<3mm/m（至少安裝軌道的范圍內務必保證）。

? 通風良好，不含易燃、易爆、腐蝕性氣體和粉塵，附近沒有強電磁輻射源。

5. 試驗箱示意圖

試驗箱示意圖如圖2-21所示。

6. 試驗箱技術要求

1）配置與組成

溫濕度試驗箱的配置與組成如表2-39所示。

2）關鍵參數和說明

溫濕度試驗箱的關鍵參數和說明如表2-40所示。

3）安全

（1）符合安全標準要求

溫濕度試驗箱是實驗室用儀器，必須符合GB 4793.1—2007《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求　第1部分：通用要求》的要求。

（2）液壓系統的安全

液壓系統應設有液壓鎖、單向節流閥，液壓鎖與液壓缸之間不允許存在軟管連接。下降過程若上箱體下緣遇到大于50N的阻力，設備應自動停止下降并鎖止。溫濕度試驗箱升降機構除了配備液壓鎖外，還應配備機械卡齒鎖止，保證在鎖止狀態沒有人為干預的情況下不會下降。

（3）安全標示與棱角處理

所有危險操作部位都需有醒目的警告標示，如剪刀口；箱外部所有的棱角都需鈍化處理，以避免操作人員發生磕碰。

4）質量

（1）系統符合質量標準要求

系統必須符合JJF 1101—2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》各項指標中的要求。

（2）持續運行能力

在-50～150℃溫度范圍內，系統可持續運行時間大于100h。

（3）防止與防護

① 防腐蝕：蒸發器需使用不銹鋼材質，防止乙二醇及甲醇對蒸發器的腐蝕。

② 冷凝水防護：控制柜及溫濕度試驗箱體內、外部的所有冷卻管路都需要有保溫棉或其他保護，以防止溫濕度試驗箱工作時冷卻管路產生冷凝水和滴漏，同時還要防止溫濕度試驗箱底板處有冷凝水滴落影響振動臺體或水平滑臺。

③ 泄漏防護：不可出現試驗介質泄漏或揮發直接導致溫濕度試驗箱無法正常使用的狀況。

5）其他相關問題

（1）環境

溫濕度試驗箱所使用的制冷劑應該為環保型制冷劑，禁止使用國家明令禁止的制冷劑，如氟氫烴制冷劑。

（2）配合

溫濕度試驗箱可實現與振動垂直臺/水平臺的配合，并且要密封，不會導致三綜合試驗在高低溫交換時外部的濕氣進入溫濕度試驗箱內部。

（3）聯動

溫濕度試驗箱可實現與振動系統、樣品加載等設備的信號對接和聯動。

（4）干涉

溫濕度試驗箱應在振動臺處于垂直方向并安裝了試驗裝置后能自由地從振動臺上移走或移入，確保處于垂直方向的振動臺、溫濕度試驗箱、行吊的使用不會相互干涉。

（5）操作

① 使用環保型制冷劑：箱體內樣品發生嚴重泄漏后，能夠收集泄漏的試驗介質并在達到一定的泄漏量時報警，同時給出干接點信號觸發外圍設備停止工作，可采用集液杯。

② 計算機控制：溫濕度試驗箱可以連接計算機，在計算機上記錄試驗數據。但是溫濕度試驗箱可以脫離計算機獨立運行，其運行不依賴于計算機的運行。要求在溫濕度試驗箱上顯示溫度值和溫濕度試驗箱運行狀況。

③ 計算機數據傳輸：箱體上的觸摸屏有數據存儲困難，傳輸數據死機，垂直、水平方向的操作高度等問題，因此需要采用計算機進行控制和傳輸數據。

（6）外觀

溫濕度試驗箱外形美觀、結構良好、油漆無瑕疵、門把手等表面光潔。

溫濕度試驗箱上如有金屬棱角、金屬壁孔折彎等，則需做硅膠等防護處理，以避免試驗中磨損樣品加載線纜和加速度傳感器線纜。溫濕度試驗箱上金屬棱角的處理如圖2-22所示。

7. 試驗箱的安裝

設備供應商必須事先到現場了解情況，以便更好地進行安裝、調試。

1）試驗箱對環境與動力設施的要求

溫濕度試驗箱對環境與動力設施的要求如表2-41所示。

2）安裝任務

溫濕度試驗箱安裝任務如表2-42所示。

3）安裝要求

① 合適的擺放位置：溫濕度試驗箱是與振動系統配對使用的，底座與地面的配合需符合用戶公司提供的地平圖紙和安裝位置尺寸要求，并不會出現在振動臺體左右側擺放位置錯誤的情況。

② 設備線纜、冷卻水管的布置：要求設備所有連接線纜、冷卻水管布置合理、整潔，必要時增加走線槽或套管。線纜走線不允許有交叉、與其他物品發生摩擦和經過設備的導軌等情況發生。

③ 冷凝水的防護：溫濕度試驗箱內、外所有的冷卻水管等低溫部件的外部都需要包上保溫棉，以防止溫濕度試驗箱在工作中產生冷凝水。

8. 驗收要素

1）預驗收

① 驗收地點：原則上在供應商處進行。

② 驗收參與：設備供應商、用戶公司技術人員。

③ 技術指標：按上述第1～5項逐個驗收，要求設備所有的生產制造環節全部完成，設備所有的功能都能夠實現。

2）終驗收

① 驗收地點：在用戶公司現場安裝、調試完成后進行驗收。

② 驗收參與：有標定資質的標定機構、用戶公司技術人員、設備供應商。

③ 設備標定：由有標定資質的標定機構根據JJF 1101—2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》各項指標中的要求進行驗收，所有的性能參數需達到要求。

④ 技術指標：由用戶公司技術人員、設備供應商根據上述第1～5項和安裝要求的內容逐個驗收，以確保系統是符合使用要求的。

⑤ 必要時設備供應商應對用戶公司的操作人員進行相關培訓。

⑥ 資料：系統供應商需提供給用戶的資料如表2-43所示。

9. 售后服務

系統提供免費的保修期，保修期自計量合格起開始計算。

當溫濕度試驗箱系統出現故障時，供應商應能快速做出反應和解決故障。

在設備的整個使用期內，設備供應商必須提供終身的修理、維護服務。

本技術要求可作為合同的附件執行，所述指標要求若高于國家標準，則按本技術要求執行；若低于國家標準，則按國家標準執行。