步入式高低温湿热试验箱技术要求的确定及论证

摘要：概述了步入式高低温湿热试验箱的主要技术指标、功能；分析了受试产品工程试验需求；叙述了技术指标及功能的论证确定过程和验收实测结果。供试验同行作技改项目的策划、选型、确定技术指标时参考。为确保试验箱的质量和可靠性，用户采取关键部件定牌和设置设计、验收控制节点的措施是十分有效的。

前言

我所鉴于对大型电子设备气候环境试验(高温工作、低温工作、高温贮存、低温贮存、恒定湿热、交变湿热等)的需要，考虑解决步入式高低温湿热试验箱。试验箱主要技术指标和功能的确定，依据试验需求的设计输入和进行必要的论证。通过对国内外主要气候环境试验设备生产厂商的调研和考察：国内主要生产厂商的公司管理体制经过改制或合资设计手段和加工设备经过升级改造；产品的主要部品采用国外著名品牌；设计和生产过程控制都比较规范。因此，这些厂商生产的标准试验箱和步入式试验箱均已成为成熟的货架商品；这两类产品的技术质量与国外进口的同类产品差距已经很小，而性能价格比和售后服务则明显优于国外进口的同类产品。为此，我所在技改立项时安排人民币资金额度，确定采购国内厂商生产的产品。通过国内招标，广州精秀热工设备有限公司胜出中标。

步入式高低温湿热试验箱

1、主要技术指标及功能的确定和确保实现的措施

1.根据我所的任务，试验对象确定为大型电子设备4～6个机柜或其他大型构件的气候环境试验，试验箱内容积依据受试产品体积，考虑满足自由大气空间的条件，即试验箱内容积大于受试产品体积5倍的原则，确定为20m³；试验箱内容积构成尺寸依据大型电子设备机柜的高度(1800mm)，大型构件试品的最大几何尺寸(3200mm)，考虑满足自由大气空间的条件，试品与试验箱壁距离应大于150mm的原则，确定为w2400mm*H2200mm*D3600mm。

2.根据我所受试产品的最大试验工作温度范围(-45℃～60℃)、最大试验贮存温度范围(-55℃～70℃)的试验需求，试验箱试验温度范围根据确保覆盖且有富余的原则确定为-65℃～85℃；

3.根据试验规范对大型试验箱允许温度偏差≤±3℃的要求，从而对试验箱加严要求确定试验箱允许温度偏差≤±2℃(含温度均匀度和温度波动度。

4.根据试验规范对用于环境试验的试验箱升降温速率平均为0.7℃/min～1℃/min的要求，对试验箱加严要求带载在-55℃～85℃段升温速率平均≧1.5℃/min、带载在85℃～20℃降温速率平均≥2.0℃/min、带载在20℃～-55℃段降温速率平均判≥1.0℃/min；

5.由于机载电子设备整机在载机上装机空间相对较小，电子设备整机的冷却通过送入常温冷却风实现。为此，机载电子设备整机在地面环境试验中模拟载机工况，环境试验通电工作过程中也要送入常温冷却风。电子设备整机的发热功耗和送入的常温冷却风就构成试验箱的动态热负载，为考核试验箱的动态带载能力，确保在试验箱动态带载的条件下能满足电子设备工作要求，要求试验箱带3000w电功率和200kg/Hr 常温冷却风时，试验箱在45℃～60℃范围内的保温段温度波≤±2℃；

6.根据受试产品的体积、质量和试验需要，在结构上要求试验箱大门双开门宽达1.6m；要求箱底承重300kg/㎡；为了使受试产品进出试验箱方便，在门外设与门等宽的铝质坡道；为了防止送入常温冷却风后试验箱内压力上升，在试验箱顶设置气压平衡装置；为了方便试验箱内受试产品通电调试方便，在试验箱内设置防潮湿电插座等

7.为提高试验箱运行的自动化程度，要求控制器具有自适应功能，一旦程序设定，试验全程自适应运行；试验箱具有定时开、关机功能，可使试验箱定时自动运行；试验箱具有20个可供用户编程的程序，每个程序可设置循环和内嵌小循环以适应多种试验程序的运行；试验箱具有远程集中监控功能，供远程设置试验程序、记录打印试验图谱及数据。

8.为确保试验箱的内在质量和可靠性，要求主要装机部件定牌采购。制冷压缩机为原产德国谷轮品牌；彩色液晶显示触摸屏程序控制器为德国西门子品牌；制冷系统的电磁阀、截止阀为意大利品牌制冷系统的过滤器、压力控制器、旁通阀为美国品牌；制冷系统的油分离器为德国品牌；制冷系统的板式热交换器为瑞典品牌。

9.为确保试验箱各项技术指标及使用功能符合技术协议要求，合同设置了设计方案评审生产工厂预验收、用户安装地最终验收三个节点予以把关。设计方案评审着重解决方案的可行性、技术的成熟性，并协调确认接口关系和安装条件。

2、主要技术指标及功能的验收结果

1.试验箱主要技术指标交付预验收和最终验收测试数据汇总见表 1

2.结构与功能要素符合性检査结果见表 2

3、结束语

气候环境试验箱特别是大型步入式试验箱的技术指标和功能的确定，必须依据对受试产品的结构特征、试验技术要求和试验外部条件需求等进行充分的研究和必要的论证，才能使建设项目达到满足工程产品试验要求的预期目的。本文给出了研究论证的基本方法供试验同行参考。JX-TH2065A型20m³步入式高低温湿热试验箱顺利通过设计评审、工厂预验收和用户安装地的最终验收，表明其设计技术的成熟和生产过程控制的稳定。