淺談環境與可靠性試驗設備的使用與維護

本文對目前環境試驗設備的現狀、環境試驗設備的正確使用及環境試驗設備的一般維護進行

了闡述。目的是幫助廣大環境試驗人員對環境試驗設備的正確使用有個初步了解。

[關鍵詞]：環境試驗設備使用維護

環境試驗設備是在試驗室內用人工方法模擬一種或多種嚴酷環境的組合試

驗設備，是研制、開發新產品和檢驗產品質量性能的環境試驗設備。是我們所必

不可少的檢驗試驗設備。所以正確使用和維護環境與可靠性試驗設備尤其重要。

按試驗設備所模擬的環境因素，環境試驗設備大致可分為：氣候環境設備（含

生物環境試驗設備）、機械環境試驗設備、氣候機械綜合環境試驗設備和其他環境

試驗設備等。我們所就有各種環境試驗設備幾十臺套。環境試驗設備為現代高科

技產品研制開發和產品定期檢驗及驗收試驗提供了必要的信息和數據。

一．環境試驗設備的現狀

   目前國內環境試驗設備大多是為了滿足國標GB2423 《電工電子產品基本試

驗規程》而生產的，這些環境試驗設備現都有相應的產品國標，如

GB10586-89《濕熱試驗箱技術條件》

GB10589-89《低溫試驗箱技術條件》

GB10591-89《高/低溫試驗箱技術條件》

GB10591-89《高/低溫試驗箱技術條件》等。

八十年代以前，我國使用的大多數環境試驗設備都是從西方國家引進的，價

格比較昂貴，而如今，隨著電子技術的發展，特別是控制技術的發展，從模擬控

制到現在的數字控制；顯示方式從指針到數字再到現在的觸摸屏顯示；控制精度

從±1℃提高到0.1℃甚至于0.01℃之內；設備體積從很小的箱體，到幾百立方大

的房（室），我國的環境試驗設備生產廠家已經能生產符合試驗要求的設備。性能

可以與進口設備相媲美，而價格只有進口設備一半左右。但某些特殊設備,如溫度

沖擊設備、溫度快速變化（15℃/min）還不能國產化或生產的設備不能符合要求。

二、正確使用環境試驗設備

   盡管如此，但環境試驗設備仍是一種精密、貴重設備。正確使用和操作環境

試驗設備不僅能為檢測人員提供準確的依據，而且能使環境試驗設備長時間的正

常運行和延長其設備的使用壽命。

首先在做環境試驗時，對所需試驗的樣品性能、試驗條件、試驗程序和試驗

技術要熟悉，要對所使用的試驗設備的技術性能要熟悉，對設備的構造要有所了

解，尤其是對控制器的操作及性能要熟悉。還要仔細閱讀試驗設備的操作使用手

冊，這樣可以避免因操作失誤而引起試驗設備的不正常運行從而引起試驗樣品的

損壞，試驗數據的不正確。

其次，合理選擇試驗設備。為保證試驗正常進行，應該根據試驗樣品的不同

情況，選擇合適的試驗設備，試驗樣品和試驗箱的有效容積之間也要保持一個合

理的比例。對于發熱試驗樣品的試驗，其體積應不大于試驗箱有效容積的十分之

一。對于不發熱試驗樣品其體積應不大于試驗箱有效容積的五分之一。比如，一

臺21`彩電在做溫度儲存試驗時，選用一個一立方體積的試驗箱就能滿足要求，而

在通電工作時，它就不能滿足要求了，應該換一個更大一些的試驗箱，因為電視

機在工作時要發散熱量。

第三、正確放置試驗樣品。試驗樣品的安放位置，應離開箱壁10cm 以上，

對多個樣品應盡量放在同一平面上。樣品放置應不堵塞出風口和回風口，給溫濕

度傳感器也應留出一定距離。以保證試驗溫度的正確。

第四、對于試驗中所需加入介質的環境試驗，應根據試驗要求正確添加。如

濕熱試驗箱用水是有一定要求的，試驗箱用水電阻率不得低于500 歐.米，一般自

來水電阻率10--100 歐.米，蒸餾水電阻率100--10000 歐.米，去離子水電阻率

10000-100000歐.米，因此濕熱試驗用水要用蒸餾水或去離子水，而且一定要用新

鮮的，因為水與空氣接觸后，易受到二氧化碳和灰塵污染，水有能溶多種物質的

性質，時間長了后，電阻率要下降。現在市面上有一種純凈水比較經濟，而且方

便，它的電阻率相當于蒸餾水。

第五、對濕熱試驗箱的使用。濕熱試驗箱用濕球紗布（濕球紙）是有一定要求,

不是任何紗布都能代用，因為相對濕度的讀數是根距是溫濕度之差，嚴格說還與

當地當時的大氣壓力、風速有關。濕球溫度示值與紗布吸入的水量、表面蒸發的

情況有關。這些都直接與紗布質量有密切關系，所以氣象上規定，濕球紗布必須

是亞麻織成的“濕球紗布”。否則難以保證濕球溫度計示值的正確性，也就是

濕度的正確。另外濕球紗布的安放也有明確規定，紗布長度：100mm ，緊密纏繞傳

感器探頭，探頭離濕度水杯25—30mm，紗布浸入水杯，這樣才能保證設備控制的

正確性和濕度的正確性。

三．環境試驗設備的維護

環境試驗設備品種繁多，但使用zui廣泛的環境試驗設備為高溫、低溫、濕熱

試驗箱，而現今比較流行是集合了高溫、低溫、濕熱為一體的試驗箱—高低溫濕

熱試驗箱，它的修理難度較其它環境試驗設備大，且具有代表性。下面就高低溫

濕熱試驗箱為例，談一談高低溫濕熱試驗箱的構造及一些常見故障和排除方法。

（一）、常見高低溫濕熱試驗箱的構造

試驗人員除正確按操作規程操作，還應該對其結構有所了解。高低溫濕熱試

驗箱由箱體、風循環系統、制冷系統、加溫系統和控濕系統組成。風循環系統一

般采用可調節送風方向的結構；加濕系統有采用鍋爐加濕的和表面蒸發二種；降

溫、去濕系統采用空調工況制冷結構；加熱系統采用電熱鰭片加熱和電爐絲直接

加熱二種結構；溫濕度測試方法采用干濕球測試方法，也有用濕度傳感器直接測

量方法；控制和顯示操作界面采用溫濕度分開獨立和溫濕度組合控制器等方式。

（二）高低溫濕熱試驗箱的一些常見故障和排除方法：

1.在高溫試驗中，如溫度變化達不到試驗溫度值時，可以檢查電器系統，逐

一排除故障。如溫度升得很慢，就要查看風循環系統，看一下風循環的調節擋板

是否開啟正常，反之，就檢查風循環的電機運轉是否正常。如溫度過沖厲害那么

就需要整定PID 的設置參數。如果溫度直接上升，過溫保護，那么，控制器出故

障，須更換控制儀表。

2.低溫達不到試驗的指標，那你就要觀察溫度的變化，是溫度降的很慢，還

是溫度到一定值后溫度有回升的趨勢，前者就要檢查一下，做低溫試驗前是否將

工作室烘干，使工作室保持干燥后再將試驗樣品放入工作室內再做試驗， 工作室

內的試驗樣品是否放置的過多，使工作室內的風不能充分循環，在排除上述原因

后，就要考慮是否是制冷系統中的故障了，這樣就要請廠家的專業人員進行檢修。

后者的現象是設備的使用環境不好所致，設備放置的環境溫度，放置的位置（箱

體后與墻的距離）要滿足要求（在設備操作使用說明中都有規定）。

3.在做濕熱試驗中，出現實際濕度會達到100%或者實際濕度與目標濕度相差

很大，數值低得很多，前者的現象：可能是濕球傳感器上的紗布干燥引起，那就

要檢查濕球傳感器的水槽中是否缺水，水槽中的水位是由一水位控制器自動控制

的，查水位控制器供水系統是否供水正常，水位控制器工作是否正常。另一種可

能就是濕球紗布因使用時間長，或供水水質純凈度的原因，會使紗布變硬，使紗

布無法吸收水份而干燥，只要更換或清洗紗布即可排除以上現象。后者的現象主

要是加濕系統不工作，查看加濕系統的供水系統，供水系統內是否有一定的水量，

控制加濕鍋爐水位的水位控制是否正常，加濕鍋爐內的水位是否正常。如以上一

切都正常，那就要檢查電器控制系統，這要請專業維修人員進行檢修。

4.設備在試驗運行過程中突然出現故障時，控制儀表上出現對應的故障顯示

提示并有聲訊報警提示。操作人員可以對照設備的操作使用中的故障排除一章中

快速檢查出屬于哪一類故障，即可請專業人員快速排除故障，以確保試驗的正常

進行。

其它環境試驗設備在使用中還會有其它的現象，那就要具體現象，具體分析

和排除。

環境試驗設備還要定期進行維護保養，制冷系統的冷凝器定期清理，對于活

動部件應按說明書加油潤滑，電器控制系統定期維護檢查等等，這些工作是必不

可少的。