高温高湿测试中测试样表面水珠控制策略与方法探究

一、引言

二、测试环境调控

（一）温度与湿度设定

1. 精确校准高温高湿试验箱的温度和湿度传感器，确保其测量精度在允许范围内。根据测试样的特性和测试标准要求，合理设定温度和湿度值。例如，对于某些对湿度极为敏感的电子元器件测试，温度可设定在 40℃ - 60℃，相对湿度控制在 80% - 95% 之间的特定范围，避免因温度过高或过低、湿度不适宜而导致水汽在测试样表面过度凝结。

2. 在测试过程中，持续监测试验箱内的温度和湿度变化，采用先进的反馈控制系统，及时调整温度和湿度偏差。如当湿度超过设定值的 ±2% 时，通过增加除湿装置的运行功率或调整蒸汽注入量来维持湿度稳定；当温度波动超过 ±1℃时，调节加热或制冷元件的工作强度，以保障环境参数的稳定性，减少因环境波动引发的水珠形成。

（二）环境均匀性保障

1. 优化高温高湿试验箱的内部结构设计，确保箱内气流循环均匀。合理布置风道、风机等部件，使热湿空气能够均匀地分布在整个试验箱空间内。例如，采用多风道设计，增加空气的混合程度，避免局部区域出现温湿度差异过大的情况，从而防止测试样因处于温湿度不均匀的环境而产生表面水珠。

2. 定期对试验箱的密封性进行检查和维护，防止外界空气的泄漏或侵入影响箱内环境均匀性。使用密封胶条对试验箱的门缝、接口等部位进行密封处理，确保试验箱的气密性良好。同时，在试验箱内放置多个温湿度监测点，实时监测不同位置的温湿度数据，以便及时发现并解决环境不均匀问题。

三、测试样预处理

（一）干燥处理

1. 在进行高温高湿测试前，对测试样进行充分的干燥处理。对于不同类型的测试样，采用合适的干燥方法。例如，对于金属制品，可以采用加热烘干的方式，将其置于 80℃ - 100℃的烘箱中干燥 2 - 4 小时，去除表面的水分和湿气；对于纸质或纤维类测试样，可在低湿度环境（相对湿度 20% - 30%）下放置一段时间，使其自然干燥，确保测试样在进入高温高湿环境前处于低水分含量状态，降低表面水珠形成的可能性。

2. 对干燥后的测试样进行密封包装，防止其在转移至试验箱的过程中重新吸收空气中的水分。可使用防潮袋、密封容器等包装材料，在包装内放置干燥剂，进一步吸收可能存在的微量水分，保证测试样在进入测试环境前的干燥度。

（二）表面涂层应用

1. 根据测试样的材质和测试要求，选择合适的表面涂层材料。例如，对于一些易吸湿的塑料测试样，可以涂覆一层疏水涂层，如有机硅涂层或氟碳涂层。这些涂层能够降低测试样表面的表面能，使水滴难以在其表面附着和凝结，从而有效减少表面水珠的形成。

2. 在涂覆涂层时，确保涂层的均匀性和完整性。采用喷涂、浸涂或刷涂等合适的涂覆工艺，严格控制涂层的厚度和质量。例如，喷涂时要调整好喷的参数，如喷涂压力、喷与测试样的距离等，使涂层均匀地覆盖在测试样表面，避免出现涂层厚度不均或漏涂的情况，以充分发挥涂层的防潮作用。

四、测试设备与流程改进

（一）气流循环系统优化

1. 调整高温高湿试验箱内的气流速度和方向。适当增加气流速度，可以使测试样表面的水汽更快地被带走，减少水珠形成的机会。但气流速度不宜过大，以免对测试样产生机械冲击或影响其在试验箱内的放置稳定性。例如，将气流速度控制在 0.5 - 1.5m/s 之间，通过调整风机的转速和叶片角度来实现。同时，优化气流方向，使气流能够平行或略微倾斜地掠过测试样表面，形成良好的气流冲刷效果，防止水汽在测试样表面积聚。

2. 定期对试验箱的气流循环系统进行清洁和维护，包括风机、风道、过滤器等部件。风机叶片上的灰尘和污垢会影响其转动效率和气流输出的均匀性，风道内的杂物会阻碍气流正常流通，过滤器堵塞会降低空气的过滤效果，导致灰尘等杂质进入试验箱内并可能附着在测试样表面，影响水汽的凝结情况。因此，要定期清理风机叶片、风道，更换过滤器，确保气流循环系统的正常运行。

（二）测试时间与步骤合理安排

1. 合理规划高温高湿测试的时间。根据测试样的特性和测试目的，确定最短和最长测试时间。避免测试时间过长，导致测试样长时间处于高温高湿环境中，增加表面水珠形成的风险。例如，对于一些常规的材料耐湿热性测试，可先进行短时间（如 24 小时）的预测试，观察测试样表面水珠情况，若水珠形成不明显且测试样性能变化在可接受范围内，再根据需要适当延长测试时间，但一般不宜超过 72 小时。

2. 优化测试步骤，在测试过程中适时引入中间处理环节。例如，在测试进行到一定时间后，暂停测试，将测试样取出在低湿度环境下短暂放置，使表面的水汽挥发一部分，然后再继续进行测试。或者在测试过程中，周期性地改变试验箱内的温湿度条件，如进行短暂的降温或除湿操作，打破水汽在测试样表面的持续凝结状态，减少水珠的积累。