一.容積的選擇

1.將被試產(chǎn)品（元器件、組件、部件或整機）置入恒溫恒濕試驗箱進(jìn)行試驗時，為了保證被試產(chǎn)品周圍氣氛能滿足試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境條件，氣候箱工作空間尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下幾點規(guī)定：

2.被試產(chǎn)品的體積（W×D×H）不得超過試驗箱有效工作空間的（20-35）%（推薦選用20%）。對于在試驗中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于30%。被試產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面積與該斷面上試驗箱工作腔總面積之比不大于（35-50）%（推薦選用35%）。

3.被試產(chǎn)品外廓表面距試驗箱壁的距離至少應(yīng)保持100-150mm。

上述三點規(guī)定實際上是相互依存和統(tǒng)一的。以1立方米正立方體箱子為例，面積比為1：（0.35~0.5）相當(dāng)于體積之比為1:0.207~0.354。距箱壁100-150mm相當(dāng)于體積之比為1:0.343~0.512。

總括上述三點規(guī)定,恒溫恒濕試驗箱的工作腔容積至少就是被試產(chǎn)品外廓體積的3~5倍,作出這種規(guī)定的理由有以下幾點:

a.被試驗件置入箱體后擠占了流場中氣流的通道，通道變窄將導(dǎo)致氣流流速的嗇。加速氣流與被試驗件之間的熱交換，這與環(huán)境條件的再現(xiàn)性不符，因為在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對涉及溫度環(huán)境試驗都規(guī)定試驗箱內(nèi)試驗樣周圍的空氣流速不應(yīng)超過1.7m/s，以防止試驗樣件和周圍氣氛產(chǎn)生不符合實際的熱傳導(dǎo)，在空載時試驗箱內(nèi)平均風(fēng)速為0.6~0.8m不超過1m/s，滿足a、b）兩點要求所規(guī)定的空間及面積比時，流場的風(fēng)速可能增大（50~100）%，平均zui高風(fēng)速為（1.17）m/s，滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。如果在試驗中不加限制地加大試驗件的體積或迎風(fēng)斷面積，則實際試驗時氣流風(fēng)速將增大到超出試驗標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的zui高風(fēng)速，其試驗結(jié)果的有效性將受到懷疑。

b.氣候箱工作腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度、鹽霧沉降率等）的精度指標(biāo)都是在空載狀態(tài)下檢測的結(jié)果，一旦置入被試驗件后，對試驗箱工作腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)的均勻性將產(chǎn)生影響，試驗件占有的空間越大，這種影響也就越嚴(yán)重。實測試驗數(shù)據(jù)表明，流場中迎風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可達(dá)到3~8℃，嚴(yán)重時可大到10℃以上。因此，必須盡量滿足a、b兩項要求，以保證被試產(chǎn)品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性。

c.根據(jù)熱傳導(dǎo)的原理，箱壁附近氣流的溫度通常與流場中心溫度相差2~3℃，在高低溫的上下*，還可能達(dá)到5℃。箱壁的溫度與箱壁附近流場的溫度又相差2~3℃（視箱壁的結(jié)構(gòu)和材料而定）。試驗溫度與外界大氣環(huán)境溫度相差越大，上述溫差也越大，因此，距箱壁（100~150mm）距離內(nèi)的空間是不可利用空間。

二.溫度范圍

目前，國外恒溫恒濕試驗箱的溫度范圍大體上為（-73~+177℃），或（-70~+180℃）。國內(nèi)多數(shù)廠家為（-70~+120℃），也有高溫到150℃。這個溫度范圍通?？梢詽M足輛絕大多數(shù)軍用、民用產(chǎn)品溫度試驗的需要，除非確有特殊需要，如安裝位置靠近發(fā)動機等熱源的產(chǎn)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。

為了更正確地模擬產(chǎn)品在自然界所遭受的實際環(huán)境狀況，在環(huán)境試驗中必須保證被試產(chǎn)品的周邊能處在同一溫度環(huán)境條件下，為此，必須對試驗箱內(nèi)的溫度梯度和溫度的波動度加以限制。在國軍標(biāo)GJB150.1-86軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法總則中明確規(guī)定“試驗樣品附近測量系統(tǒng)的溫度應(yīng)在試驗溫度的±2℃以內(nèi),其溫度梯度不超過1℃/m或總的zui大值為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：

1.溫度量值的準(zhǔn)確性。
試驗規(guī)范給定的是試驗溫度名義值（標(biāo)稱溫度值），試驗設(shè)備測出的是溫度場中心蹼（或出風(fēng)口、回風(fēng)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。

2.溫度波動度。
溫度實際值的數(shù)據(jù)不是一個常值，是一個隨時間的延續(xù)上下波動的量，用時間統(tǒng)計平均可以得到一個數(shù)學(xué)期望值（均值），和一個標(biāo)準(zhǔn)差。
按試驗規(guī)范的要求，上述兩項，即包含數(shù)學(xué)期望值與名義值的誤差即系統(tǒng)誤差）加上標(biāo)準(zhǔn)差（即隨機誤差）的總和（溫度控制精度）不大于所規(guī)定的誤差范圍，GJB150.1-86中規(guī)定為±2℃。

按國標(biāo)GB/T5170.1-1995規(guī)定試驗箱的溫度偏差是指試驗箱在穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間各測試點在規(guī)定時間內(nèi)實測zui高溫度和zui低溫度與標(biāo)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℃。

三.濕度范圍

國內(nèi)外環(huán)境試驗箱給出的溫度指標(biāo)大體上都是20~95%RH或20~98%RH，其實這兩個指標(biāo)是*一致的，因為濕度控制精度通常為±3~5%RH,而zui大濕度只可能是100%RH,值得注意的是在濕度指標(biāo)后面應(yīng)該注明相應(yīng)的溫度范圍,或給出zui低露點溫度.因為相對濕度是與溫度直接相關(guān)的,對于同樣的含濕量,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(dāng)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(dāng)溫度降至4℃以下,相對濕度超過100%,在箱體內(nèi)會出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。

實現(xiàn)高溫、高濕只需要往箱體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠，進(jìn)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(nèi)流動空氣除濕，使空氣變得更干燥。目前國內(nèi)外絕大多數(shù)的溫濕度箱都是采用制冷除濕的原理，是在箱體的空氣預(yù)調(diào)室內(nèi)加一組制冷光管。當(dāng)濕空氣經(jīng)過冷管時，其相對濕度會達(dá)到100%RH，因空氣飽和在光管上結(jié)露，使空氣變得更干燥。這種除濕方式理論上可達(dá)到零度以下的露點溫度，但是當(dāng)冷點表面溫度到達(dá)0℃以下。實際所達(dá)到的zui低露點溫度為5~7℃。

露點溫度5℃相當(dāng)于含濕量為0.0055g/kg，對應(yīng)相對濕度20%RH的溫度為30℃。如果要求溫度20℃時相對濕度達(dá)到20%RH，此時的露點溫度為-3℃，采用致冷方式除濕是很困難的，必須選用空氣干燥系統(tǒng)才能實現(xiàn)。這個指標(biāo)是控制箱體內(nèi)溫度場的均勻性。也就是在空間的延拓上保證被試產(chǎn)品周邊的溫度具有一致性。國軍標(biāo)GJB150中規(guī)定溫度梯度為1℃/m的要求通常用于3m3以上的試驗箱，而zui大值為2.2℃則多用3m3以下的試驗箱。

濕度的精度控制：環(huán)境試驗箱中測量濕度多數(shù)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(yīng)于相對濕度相差5%左右。根據(jù)測試裝置的精度不應(yīng)低于試驗條件允差三分之一原則（見國軍標(biāo)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(dá)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(yīng)達(dá)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。

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(yīng)用到環(huán)境試驗設(shè)備中，其測量精度可達(dá)到±1~3%RH。美國不測公司生產(chǎn)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(guān)，在環(huán)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(fā)和電加熱蒸發(fā)，此種加濕方法加濕的速率慢?？刂凭容^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(xiàn)快速控制，控制精度較好，但由于噴入100℃蒸汽，對箱內(nèi)的溫度狀態(tài)會產(chǎn)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(yōu)點，又不需要外置蒸汽鍋爐，并且可以調(diào)整噴水微粒的溫度和箱體內(nèi)試驗溫度相同，是一種比較好的加濕方式。

四.風(fēng)速

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)行環(huán)境試驗時溫濕箱內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)小于1.7m/s，風(fēng)速過大會加速試驗件表面與箱體內(nèi)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(huán)境試驗中，為追求高的變溫速率，必須加快箱體內(nèi)循環(huán)氣流的流速，風(fēng)速通常在2.5~3.0m/s。因此，對于不同的使用目的，風(fēng)速的限制是不一樣的。

五.露點溫度選擇

露點溫度是指在給定的含濕量不變的條件下，使?jié)窨諝饫鋮s到飽和狀態(tài)（相對溫度為100%RH）時的那個溫度。因此，給出了空氣狀態(tài)的露點溫度，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(yīng)此含濕量時不同溫度下的相對溫度值。     

露點溫度越低，說明箱體內(nèi)空氣的含濕量越小，對應(yīng)同一溫度下的相對濕度也越小。一個溫濕度環(huán)境試驗箱所能達(dá)到的zui低露點溫度與所采用除濕方式有關(guān)，通常采用的制冷除濕的辦法，zui低露點溫度約為5~7℃，經(jīng)過長時間的穩(wěn)定除濕，露點溫度也可到達(dá)2~5℃，

若一定要求露點溫度到達(dá)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(huán)測公司生產(chǎn)的恒溫恒濕試驗箱可選配露點溫度為-40℃的干空氣吹掃系統(tǒng)和空氣干燥系統(tǒng)。