品牌鹏锐环境因素及环境因素模拟

环境试验第二次世界大战后得到全面普及。Z初环境试验主要是环境适应性试验，逐步发展到加速老化试验，寿命评估试验及缺陷查找和分析等。无论什么试验都需要有再现性和可定量分析，虽然各种环境因素在不同地点不同时间数据是不同的，但可以根据长期的数据积累提取代表性的或普适性的数据，进行规范化标准化。1温度1.1温度的单位及换算华氏与摄氏温度单位换算：F=（9/5）*C+32或C=（5/9）*（F-32）摄氏温度与热力学温度单位换算：0K=-273.15℃，Δ1K=Δ1℃。1.2地面温度非洲Zgao温度:利比亚57.7℃Zdi温度：摩洛哥-23.9℃南极洲Zgao温度：希望海湾14.6℃Zdi温度：-89.2℃亚洲Zgao温度：以色列53.9℃Zdi温度：西伯利亚-69.8℃澳洲Zgao温度：南澳大利亚50.7℃Zdi温度：新南威尔斯-23.0℃欧洲Zgao温度：西班牙50.0℃Zdi温度：俄罗斯-55.0℃北美洲Zgao温度：美国56.7℃Zdi温度：加拿大-63.0℃南美洲Zgao温度：阿根廷48.9℃Zdi温度：阿根廷-33.0℃1.3温度渐变与突变将物体按一定的温度变化速率从一个温度环境转移到另一个温度环境称为温度渐变。将物体从一个温度环境直接转移到另一个温度环境称为温度突变。一般地，当渐变的温度变化速率达到或超过30℃/min也可根据物品的特质认为是突变。在现实生活中放在口袋内的手机从口袋里拿出应该是温度突变，昼夜温差是温度渐变。1.4模拟量的实现1.4.1高温人工产生高温的方法有多种，有化学燃烧的方式，有热泵换热，有电做功加热的方式。其中电加热又分为红外辐射加热和空气对流加热。通常的环境模拟设备采用空气对流电加热方式。1.4.2低温人工产生低温的方式有多种，有空气压缩冷却制冷，有机械压缩制冷，有液氮制冷，还有半导体制冷等。环试行业制冷方式多为机械压缩制冷或液氮制冷。1.4.3温度渐变一般认为当温度变化速率不大于1℃/min时，可以忽略由于温度变化产生的试验应力，因此常规的高低温箱不需要追求温度变化速度。一般温度变化速率不大于15℃/min或10℃/min（5min平均值）可采用机械压缩式制冷，高于这个速率采用液氮制冷或液氮辅助制冷。1.4.4温度突变目前温度突变有两种方式。一种是预置两个温场，将试品在两个温场间移动，这种方法可以准确地定义突变，但由于试品移动可能引起运动试验分量，导致整个试验数据的单一性不纯。另一种是存储足够达到或超过30℃/min温度变化速率的能量，对试品所在环境进行交替温度变化，这种方法严格说只是等效温度突变。1.5温度设备的种类高温试验箱（包括老化房）低温试验箱高低温变化试验箱快速温度变化试验箱温度冲击试验箱而Halt_Hass等已超出环境模拟范畴了2湿度2.1相对湿度的换算环境试验设备通常采用干湿球法测试，换算为相对湿度。早期仪表显示湿球温度，通过查表换算出相对湿度。现在普片通过仪表自动换算直接显示相对湿度。干湿球法相对湿度的计算公式如下：U=（e/ew）1**%=（（etw-AP（t-tw））/ew）1**%2.2加湿的方式人工加湿的方式有：喷水加湿、超声波雾化加湿、蒸汽加湿等。Z早的环境试验设备采用喷水加湿的方式。超声波发生器对水质要求高使用寿命短。蒸汽加湿是目前环试行业应用的主流方式。蒸汽加湿的具体形式分为锅炉加湿和水盘加湿。2.3除湿的方式除湿的方式有机械除湿，吸附除湿及冷冻除湿等，或多种方式结合除湿。机械除湿即将常温空气压缩后析水除湿，吸附除湿是将空气通过吸附水分的材料来降低空气中的含水量，冷冻除湿是采用湿空气遇冷凝露的原理控制空气中的含水量。目前环试行业应用较普片的是冷冻除湿，目前较先进的控制方式为冷量PID控制方式。2.4湿度设备的种类湿热试验箱（不带除湿装置）恒温恒湿试验箱（带冷冻除湿）超低湿恒温恒湿试验箱（带辅助除湿）3压力3.1常用单位换算1kPa=0.001MPa=0.01bar3.2压力与高度、温度海拔高度（m）压力（mb）温度（℃）01013.25151000898.768.52000795.0123000701.21-4.54000601.6-10.15000540.48-17.56000472.17-247000411.05-30.58000356.51-349000308-43.410000264.99-49.92000055.29-56.53000011.97-46.6360004.98-33.93.3压力环境模拟设备高温低气压箱高低温低气压箱高低温湿热低气压箱高压蒸煮箱4光照4.1常用光照度与辐照度单位光强度：cd（烛光）光通量：1lm（流明）=4πcd光照度：1lx（勒克斯）=1lm/m2光亮度：1nt（尼特）=1cd/m2辐照度：W/m2（瓦/米2）4.2常见的光照度和光亮度一些实际情况下的光照度（单位：lx）夜间在地面上产生的光照度3×10-4满月在地面上产生的光照度0.2工作场必须的光照度20～100晴朗的夏日在采光良好的室内的光照度100～500太阳不直接照到的露天地面的光照度103～104正午露天地面的光照度105一些实际光源的光亮度近似值（单位：nt）无月之夜空10-4地球上所看到的满月的表面2.5×103钨丝白炽灯5-15×106普通碳弧的喷弧口13×107高压汞灯12×108高压气体灯25×108地面上看到的太阳15×108在地球大气层外看到的太阳19×1084.3日光辐照度及频谱[img,601,301]file:///C:/DOCUME~1/xd/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-3285.png[/img]4.4各种光源参数4.4.1卤钨灯卤钨灯具有寿命长，显色性好，易控制易更换等特点，可用于模拟日光可见光波段的光照试验。普通照明卤钨灯14094-GB/T-621014094-GB/T-622014094-GB/T-631014094-GB/T-63204.4.2荧光灯荧光灯具有寿命长，发热低，易控制易更换等特点，可用于模拟日光可见光波段的光照试验。通过对灯管的涂层选择可作为理想的紫外辐射光源。1）双端荧光灯2）石英紫外灯4.4.3氙灯氙放电产生的光谱与日光非常接近，氙灯是理想的照明及实验室光源。1）国产长弧氙灯的参数2）长弧氙灯光谱[img,671,327]file:///C:/DOCUME~1/xd/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-4195.png[/img]4.4.4碳弧灯碳弧灯在紫外频谱部分具有较高的辐射照度，是理想的紫外老化光源。但由于碳弧灯的灯芯使用寿命短，操作稍麻烦。4.5光照试验设备日光模拟气候试验箱光老化试验设备多为综合气候设备：氙灯耐侯试验箱紫外灯耐侯试验箱碳弧灯（日光型）耐侯试验箱碳弧灯（紫外型）耐侯试验箱5雨5.1降雨量的一般数据5.1.1小雨雨点清晰可见,没漂浮现象；下地不四溅；洼地积水很慢；屋上雨声微弱，屋檐只有滴水；12小时内降水量小于5mm或24小时内降水量小于10mm的降雨过程。5.1.2中雨雨落如线，雨滴不易分辨；落硬地四溅；洼地积水较快；屋顶有沙沙雨声；12小时内降水量5～15mm或24小时内降水量10～25mm的降雨过程。5.1.3大雨雨降如倾盆，模糊成片；洼地积水极快；屋顶有哗哗雨声；12小时内降水量15～30mm或24小时内降水量25～50mm的降雨过程。5.1.4暴雨：凡24小时内降水量超过50mm的降雨过程统称为暴雨。根据暴雨的强度可分为：暴雨、大暴雨、特大暴雨三种。1）暴雨：12小时内降水量30～70mm或24小时内降水量50～100mm的降雨过程。2）大暴雨：12小时内降水量70～140mm或24小时内降水量100～250mm的降雨过程。3）特大暴雨：12小时内降水量大于140mm或24小时内降水量大于250mm的降雨过程。5.2人工模拟数据5.2.1降雨量18mm/h～180mm/h，可分档，也可无极调，也可分几档每当内无极调。5.2.2雨滴大小直径0.5mm～4.5mm，做成3～4种规格，交叉分布。6雾6.1雾的分级①水平能见度距离在110公里之间的称为轻雾。②水平能见度距离低于1公里的称为雾。③水平能见度距离200500米之间的称为大雾。④水平能见度距离50200米之间的称为浓雾。⑤水平能见度不足50米的雾称为强浓雾。人工雾场的指标沉降量：（1.0～2.0）mL/（h.80cm2）6.2雾的人工产生6.2.1高压喷雾杀虫喷雾器、汽车燃油雾化等都是采用这种方式，简单实用，但雾的颗粒大，不适用于环境模拟。6.2.2高压气吸附喷雾目前的盐雾试验箱多采用这种方式，可以通过调节气压，可移动锥板的高度调节雾的颗粒度。也是目前有效的盐雾酸雾的人工产生方法。6.2.3超声波激励雾化超声波激励雾化可以产生颗粒非常细的雾，但设备对水质要求高，使用寿命短。6.2.4水蒸气降温雾化将水烧开，产生蒸汽，通过管路导入试验场地，蒸汽遇冷凝结生成雾。适用在大型雾场。7风7.1环境风量的分级风力等级风的名称风速陆地现象海面状态（m/s）（Km/h）0无风0~0.2小于1静，烟直上。平静如镜1软风0.3~1.51~5烟能表示风向，但风向标不能转动。微浪2软风1.6~3.36~11人面感觉有风，树叶有微响，风向标能转动。小浪3微风3.4~5.412~19树叶及微枝摆动不息，旗帜展开。小浪4和风5.5~7.920~28能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝微动。轻浪5清劲风8.0~10.729~38有叶的小树枝摇摆，内陆水面有小波。中浪6强风10.8~13.839~49大树枝摆动，电线呼呼有声，举伞困难。大浪7疾风13.9~17.150~61全树摇动，迎风步行感觉不便。巨浪8大风17.2~20.762~74微枝折毁，人向前行感觉阻力甚大猛浪9烈风20.8~24.475~88建筑物有损坏（烟囱顶部及屋顶瓦片移动）狂涛10狂风24.5~28.489~102陆上少见，见时可使树木拔起将建筑物损坏严重狂涛11暴风28.5~32.6103~117陆上很少，有则必有重大损毁非凡现象12飓风32.7~36.9118~133陆上绝少，其摧毁力极大非凡现象13飓风37.0~41.4134~149陆上绝少，其摧毁力极大非凡现象14飓风41.5~46.1150~166陆上绝少，其摧毁力极大非凡现象15飓风46.2~50.9167~183陆上绝少，其摧毁力极大非凡现象16飓风51.0~56.0184~201陆上绝少，其摧毁力极大非凡现象17飓风56.1`61.2202~220陆上绝少，其摧毁力极大非凡现象7.2在温湿度设备中循环风的数据GB/T10586-2006湿热试验箱技术条件：风速≤1m/sGB/T10592-2008高低温试验箱技术条件：风速≤1.7m/sGJB150.3/4高/低温：试验样品周围空气速度不应超过1.7m/sGJB150.9湿热：工作空间的风速为0.5~2.0m/s8露8.1凝露的产生当物体的温度低于所在环境的露点温度，物体表面就会凝露。8.2人工凝露的方式8.2.1高温高湿凝露在较短时间内将试验空间的温度湿度升高，足以在试品表面凝露。8.2.2试品降温凝露将试品独立降温到试验空间的露点温度以下。9霜冻9.1结霜及冰冻结霜的机理与凝露相同，冰冻是液态水在降落到零度以下物质表面被凝结，冰冻是南方地区较难对付的自然灾害，08年的春节冻灾是较典型的例子。9.2冰挂试验冰挂试验就是模拟冻雨环境，考核试品耐冰冻能力。10沙尘10.1扬沙和沙尘暴10.1.1浮尘：尘土、细沙、均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10公里的天气现象；10.1.2扬沙：风将地面尘沙吹起，使空气相当混浊，水平能见度在1～10公里以内的天气现象；10.1.3沙尘暴：强风将地面大量尘沙吹起，使空气很混浊，水平能见度小于1公里的天气现象；10.1.4强沙尘暴：大风将地面尘沙吹起，使空气非常混浊，水平能见度小于500米的天气现象。10.2人工扬沙即所谓砂尘试验，一般用颗粒细小的石英砂为原料。11综合11.1温湿将温度模拟和湿度模拟综合在一台设备上，这是目前较普片的设备。11.2温湿震综合将温湿度试验与机械振动试验综合，俗称三综合。11.3温湿压综合将温湿度试验与压力试验综合。11.4温湿震压综合将温湿度试验与压力试验、机械振动试验综合，俗称四综合。11.5模拟气候多综合将鼓风、温度、湿度、光照、淋雨、起雾、凝露等多种环境因素综合在一台设备上实现。

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