可程控高低溫沖擊試驗(yàn)箱存在的水汽問題原理

可程控高低溫沖擊試驗(yàn)箱這一方法很快就被蒸汽加濕和淺水盤加濕所取代。但是這一方法還是有一些優(yōu)點(diǎn)。雖然它的控制過渡過程較長，但系統(tǒng)穩(wěn)定后濕度波動(dòng)較小，比較適合做恒定濕熱試驗(yàn)。另外在加濕過程中水汽不過熱不會(huì)增加系統(tǒng)中的額外熱量。還有，當(dāng)控制噴淋水溫使之低于試驗(yàn)要求的要點(diǎn)溫度時(shí)，噴淋水具有除濕作用。加濕的過程實(shí)際上就是提高水汽分壓力，Z初的加濕方式就是向試驗(yàn)箱壁噴淋水，通過控制水溫使水表面飽和壓力得到控制。箱壁表面的水形成較大的面，在這個(gè)面上向箱內(nèi)通過擴(kuò)散的方式向箱內(nèi)加入水汽壓使試驗(yàn)箱中相對濕度升高，這一方法出現(xiàn)在上世紀(jì)五十年代。由于當(dāng)時(shí)對濕度的控制主要是用水銀電接點(diǎn)式導(dǎo)電表進(jìn)行簡單的開關(guān)量調(diào)節(jié)，對于大滯后的熱水箱水溫的控制適應(yīng)性較差，因此控制的過渡過程較長，不能滿足交變濕熱對加濕量要求較多的需要，更重要地是在對箱壁噴淋的時(shí)候，不可避免地有水滴淋在試品上對試品形成不同程度的污染。同時(shí)對箱內(nèi)排水也有一定的要求。

　　隨著濕熱試驗(yàn)由恒定濕熱向交變濕熱發(fā)展，要求有較快的加濕反應(yīng)能力，噴淋加濕已不能滿足要求時(shí)，蒸汽加濕和淺水盤加濕方法開始大量被采用并得到發(fā)展。
　　
　　可程控高低溫沖擊試驗(yàn)箱水汽的飽和壓力隨著水溫的升高而升高，當(dāng)水溫高至沸點(diǎn)時(shí)，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力時(shí)，水汽飽和壓將超過100Kpa，這時(shí)一個(gè)特別加濕蒸汽鍋爐會(huì)噴出蒸汽，向試驗(yàn)箱內(nèi)加濕。這一加濕過程會(huì)很快完成。因此在交變濕熱箱中被廣泛運(yùn)用。在很多情況下蒸汽的溫度總是高于試驗(yàn)工況要求的溫度，這時(shí)高濕的蒸汽和較低濕度的空氣混和后，一部份水汽會(huì)凝結(jié)成水并放出汽化熱，在箱內(nèi)產(chǎn)生額外的熱量，有時(shí)為了平衡這一部分熱量往往要開啟壓縮機(jī)制冷。當(dāng)制冷溫度控制不當(dāng)時(shí)可能會(huì)使蒸發(fā)器上結(jié)霜影響制冷效果，同時(shí)由于制冷的作用會(huì)產(chǎn)生除濕效果，使箱內(nèi)濕度下降，為維持試驗(yàn)工況將增大加濕量，進(jìn)一步增加箱內(nèi)額外熱量。甚至?xí)霈F(xiàn)不斷地加濕，制冷又同時(shí)不斷地除濕的現(xiàn)象。

　　采用蒸汽加濕具有加濕快，能適應(yīng)交變濕熱試驗(yàn)在升溫段對要求加濕量大的需要。因此該方法被大量地采用。其主要缺點(diǎn)是向箱內(nèi)引入了過熱蒸汽，增加了箱內(nèi)的熱量。在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意過熱蒸汽對系統(tǒng)帶來的影響。

　　淺水盤加濕器具有蒸汽加濕和噴淋加濕兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，淺水盤是在試驗(yàn)箱中設(shè)計(jì)了表面足夠大的水盤，水盤中放置了加熱器。水面的水汽壓可通過擴(kuò)散和對流質(zhì)交換向空氣中不斷地補(bǔ)充水汽，而通過這種形式的加濕水汽不過熱。但是由于水盤的面積不可做到很大，因此擴(kuò)散和對流質(zhì)交換并不十分劇烈。通過適當(dāng)?shù)丶訜崴P的水使其高于箱內(nèi)的試驗(yàn)溫度，這時(shí)水盤表面層隨著溫度升高，水汽壓力升產(chǎn)高，與箱體中空氣中水汽分壓力之差增加，加劇了水汽擴(kuò)散和對流質(zhì)交換。在滿足試驗(yàn)箱加濕要求的情況，水盤中的水溫并不要求過高，這時(shí)水汽的過熱量有明顯下降。這一點(diǎn)較直接蒸汽加濕方法顯得更優(yōu)，這種方法的不足之處在于做低濕試驗(yàn)時(shí)由于水盤有擴(kuò)散和對流質(zhì)交換的存在，要獲得低濕較難。采用制冷降低水溫可使?jié)穸扔兴陆怠Ｓ捎谀壳暗臐駸嵯湟押偷蜏叵渥龀闪艘惑w，為防止水盤中水對做低溫試驗(yàn)時(shí)造成的不利，通常要將水排出箱外，對設(shè)備的使用增加了一定麻煩。另外當(dāng)試驗(yàn)箱長期不用時(shí)，水盤中容易滋生微生物影響設(shè)備的清潔。

　　除濕的方法目前運(yùn)用得Z為廣泛有兩種，一是冷凍除濕法，另一種是固體吸濕劑除濕法。前者是將空氣中的水汽冷凝在表冷器上形成水或霜。由于濕熱箱的試驗(yàn)過程通常較長，表冷器結(jié)霜會(huì)影響除濕效果，一般應(yīng)盡量避免這種現(xiàn)象發(fā)生，為使表冷器不至于結(jié)霜，應(yīng)當(dāng)將表冷器的溫度控制在0℃以上。這時(shí)箱內(nèi)濕度用露點(diǎn)描述時(shí)，其露點(diǎn)溫度約為5～7℃。這一露點(diǎn)溫度已能滿足現(xiàn)行的試驗(yàn)方法的要求，同時(shí)使用十分方便，因此運(yùn)用Z廣。當(dāng)要求更低的露點(diǎn)時(shí)，通常采用固體吸濕劑進(jìn)一步吸濕劑。這類吸濕劑的表面水汽壓力在幾百至幾十個(gè)PPm數(shù)量級上，可獲得-70℃左右的露點(diǎn)溫度。這種方法使用很不方便或購買專門的設(shè)備十分昂貴。只有在一些有特殊要求的試驗(yàn)時(shí)才被采用。如對內(nèi)燃機(jī)在低溫或做運(yùn)行試驗(yàn)的低溫箱時(shí)，要求對箱內(nèi)補(bǔ)充大量空氣供燃油燃燒時(shí)使用。為防止新空氣中的水汽在可程控高低溫沖擊試驗(yàn)箱的低溫箱的蒸發(fā)器大量結(jié)霜影響制冷，需要用固體吸濕原理制成并能連續(xù)運(yùn)行的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)。目前這種除濕機(jī)的商品價(jià)格十分昂貴。