在環(huán)境可靠性測試領(lǐng)域，恒溫恒濕試驗箱的溫濕度場均勻性是決定試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與重復(fù)性的核心技術(shù)指標(biāo)。當(dāng)溫濕度分布范圍出現(xiàn)顯著不均勻現(xiàn)象時，將直接導(dǎo)致測試樣品承受的環(huán)境應(yīng)力不一致，進(jìn)而引發(fā)試驗結(jié)果偏差，甚至造成對產(chǎn)品質(zhì)量的誤判。為從根本上解決該問題，必須系統(tǒng)性地梳理并分析導(dǎo)致溫濕度分布不均的關(guān)鍵影響因素。
一、箱體密封性能的缺陷
試驗箱圍護(hù)結(jié)構(gòu)及箱門密封系統(tǒng)的完整性是維持內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定的首要前提。若采用非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的密封膠條，或密封材料因老化、變形而失效，將導(dǎo)致箱體接縫處出現(xiàn)微滲漏通道，箱門閉合時亦無法形成有效氣密。此類密封缺陷會使外部空氣滲透進(jìn)入工作腔室，干擾內(nèi)部溫濕度場的動態(tài)平衡。尤其在低溫或低濕工況下，外界濕熱空氣的侵入將造成局部結(jié)露或溫升，嚴(yán)重破壞環(huán)境參數(shù)的空間一致性，使箱內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)離散度增大，無法滿足相關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)對溫濕度均勻性的嚴(yán)苛要求。
二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的不均勻性
設(shè)備運(yùn)行時，箱體六面?zhèn)缺冢ㄉ�、下、左、右、前、后）因材料厚度、保溫層填充密度及支撐結(jié)構(gòu)差異，其綜合導(dǎo)熱系數(shù)必然存在非均質(zhì)特性。此外，箱壁預(yù)留的電氣走線孔、傳感器檢驗孔、測試樣品引出線孔等必要開口，會形成局部熱橋效應(yīng)，導(dǎo)致該區(qū)域散熱速率或?qū)嵬匡@著高于其他部位。這種非均勻熱傳遞現(xiàn)象將直接改變箱壁內(nèi)表面溫度分布，進(jìn)而影響壁面對空氣的輻射傳熱強(qiáng)度與對流換熱效率，最終造成工作空間內(nèi)不同位置的氣流溫度梯度差異，削弱整體溫場的均勻度。
三、內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局的不對稱性
從設(shè)計源頭分析，設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體規(guī)劃與區(qū)域劃分往往難以實現(xiàn)完全對稱布局。這種結(jié)構(gòu)上的非對稱性不可避免地將導(dǎo)致內(nèi)部環(huán)境溫度均勻性產(chǎn)生系統(tǒng)性偏差。該問題主要體現(xiàn)在鈑金工程設(shè)計及系統(tǒng)集成層面，例如：空氣循環(huán)通風(fēng)管道的截面形狀設(shè)計、加熱元件的功率密度分布與空間朝向、制冷蒸發(fā)器的安裝位置，以及循環(huán)離心風(fēng)機(jī)的額定功率選型與轉(zhuǎn)速控制策略等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。上述要素若配置不當(dāng)，將直接擾動內(nèi)部氣流組織的流動軌跡，形成渦流、滯流或短路循環(huán)區(qū)域，使得熱濕交換過程無法在空間上均衡展開，最終表現(xiàn)為溫度濕度場的不均勻分布。
四、試驗樣品熱負(fù)荷的干擾效應(yīng)
當(dāng)試驗箱內(nèi)置放的樣品自身具有產(chǎn)熱特性時，其作為額外熱源將顯著干擾內(nèi)部空氣的自然對流或強(qiáng)制對流過程。典型案例如LED光電產(chǎn)品、電源模塊或動力電池等在通電狀態(tài)下持續(xù)釋放熱量，轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢珊鲆暤膭討B(tài)熱負(fù)荷。此類內(nèi)熱源的存在會改變局部空氣密度梯度，驅(qū)動熱氣流向上聚集，而冷氣流下沉，從而在樣品周邊形成顯著的溫度分層現(xiàn)象。尤其在高溫高濕測試階段，樣品發(fā)熱與箱體加熱系統(tǒng)疊加作用，對溫度均勻性的負(fù)面影響更為突出，可能導(dǎo)致熱點(diǎn)區(qū)域超出允許偏差范圍。
五、樣品體積與擺放方式的不合理性
若試品外形尺寸過大，或其裝載方式未遵循規(guī)范要求，將直接阻礙箱內(nèi)空氣循環(huán)通道的暢通性。例如，將試樣緊貼工作室壁面或遮擋主循環(huán)風(fēng)道出口，會嚴(yán)重削弱送風(fēng)氣流的穿透能力，導(dǎo)致氣流分布路徑受阻，部分區(qū)域形成空氣死區(qū)。根據(jù)流體動力學(xué)原理，空氣流速降低將削弱對流傳熱效率，使得該區(qū)域溫度響應(yīng)滯后，與其他區(qū)域產(chǎn)生顯著溫差。因此，樣品的擺放位置應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)備使用手冊規(guī)定，確保與箱壁保持適當(dāng)距離，不得干擾氣流組織的預(yù)設(shè)循環(huán)模式，否則環(huán)境溫度的均勻性指標(biāo)將受到大幅影響。
六、內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異引發(fā)的溫度分層
設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造的差異化特征，包括擱板層數(shù)、樣品架開孔率、照明裝置布局等，均會對局部氣流組織產(chǎn)生擾動效應(yīng)，進(jìn)而誘發(fā)溫度場分布不均。例如，多層擱板結(jié)構(gòu)若開孔率不足，會逐層衰減氣流速度，導(dǎo)致下層區(qū)域溫度偏低、上層偏高。這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起的熱力學(xué)不均衡，將直接反映在實時運(yùn)行數(shù)據(jù)中，使整體環(huán)境溫度均勻性產(chǎn)生偏離。因此，在設(shè)備設(shè)計階段需通過計算流體力學(xué)（CFD）仿真優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，盡可能降低結(jié)構(gòu)阻力對溫濕度場的負(fù)面影響。
恒溫恒濕試驗箱溫濕度分布均勻性受多重因素耦合影響，涵蓋密封技術(shù)、熱工設(shè)計、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及操作規(guī)范等層面。深刻理解上述致因機(jī)理，有助于用戶在設(shè)備選型階段嚴(yán)格評估制造商的技術(shù)方案，并在使用過程中規(guī)范操作流程，從而系統(tǒng)性提升測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，為產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)與生產(chǎn)效率優(yōu)化提供堅實的技術(shù)保障。
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