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Humidité relative sur les performances d'une chambre d'essai de température et d'humidité

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Humidité relative sur les performances d'une chambre d'essai de température et d'humidité

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Avec le développement de l'industrie et des technologies de l'information, les tests environnementaux sont devenus un moyen de plus en plus important pour divers instituts de recherche scientifique et usines de tester la qualité des produits. L'enceinte d'essai de température et d'humidité est de plus en plus utilisée comme l'un des principaux équipements d'appui pour les essais et la recherche sur l'environnement. Dans la littérature précédente et les spécifications standard, les principaux paramètres techniques de l'écart de température et d'humidité, de la fluctuation, du taux d'augmentation et de diminution de la température, de la vitesse du vent, etc. de la chambre d'essai d'humidité sont largement discutés, mais il n'y a pas beaucoup d'études sur l'uniformité. Sur la base de la situation décrite ci-dessus, cet article améliore l'uniformité en augmentant l'humidité relative dans la chambre d'essai de température et d'humidité, et vérifie l'influence de l'augmentation de l'humidité relative sur le transfert de chaleur, ce qui fournit une certaine référence pour l'étalonnage de la chambre d'essai de température et d'humidité.

1 Facteurs d'influence

1.1 Structure de la chambre

La chambre d'essai de température et d'humidité ayant des structures de parois internes différentes, la température et l'humidité de chaque partie de la paroi interne de la chambre d'essai sont également différentes, ce qui affecte la convection thermique dans l'atelier et entraîne une uniformité et une déviation différentes de la température et de l'humidité internes.

1.2 Charge thermique

Certaines charges lumineuses et thermiques placées à l'intérieur de la chambre d'essai ou des échantillons d'essai, qui affectent la convection thermique interne globale, affecteront l'uniformité de la température et de l'humidité internes. Selon les normes applicables, l'uniformité de la température et de l'humidité de l'enceinte d'essai doit être mesurée par défaut, sans charge.

1.3 Transfert de chaleur

Étant donné que les coefficients de transfert de chaleur des six surfaces avant, arrière, gauche, supérieure et inférieure de la paroi interne de l'enceinte d'essais sont différents, et qu'il y a des trous de détection, des trous de filetage et des trous d'essai sur le côté de certaines parois de l'enceinte, il y aura une dissipation et un transfert de chaleur dans certaines parties de l'enceinte d'essais, ce qui entraînera une température inégale dans l'enceinte, un transfert de chaleur convectif inégal rayonné par la paroi de l'enceinte, ce qui affecte grandement l'uniformité de la température.

1.4 Rayonnement thermique

La conception de l'espace et de la structure interne de l'enceinte d'essais, telle que la position du tuyau de chauffage, la conception, la puissance et la position du conduit d'air, ne permet pas d'atteindre la norme d'uniformité et de symétrie, ce qui entraînera inévitablement une température et une humidité inégales à l'intérieur de l'enceinte.

1.5 Position et volume des échantillons d'essai

La position déraisonnable ou le volume excessif de l'échantillon entrave la convection thermique de l'air dans la chambre, ce qui affecte l'uniformité de la température et de l'humidité. Par exemple, le fait de placer l'échantillon à côté de la paroi intérieure ou du conduit d'air d'un côté affectera sérieusement le cycle thermique dans la chambre, ce qui se traduira par une température et une humidité inégales. Conformément aux exigences de la norme d'essai, pour l'essai des échantillons de dissipation de la chaleur : le volume des échantillons de dissipation de la chaleur est au plus égal à 1/5 du volume de la chambre d'essai.

1.6 Étanchéité

L'étanchéité de l'enceinte et de la porte n'est pas stricte. Par exemple, si la bande d'étanchéité est endommagée et que la porte fuit, l'uniformité de la température et de l'humidité dans la chambre d'essai de température et d'humidité sera affectée.

1.7 Vitesse du vent

En règle générale, pendant l'essai environnemental, la vitesse du vent dans la chambre d'essais de température et d'humidité ne doit pas dépasser 1,7 m/s. Si la vitesse du vent est trop élevée, elle accélère l'échange de chaleur entre la surface de l'éprouvette et le flux d'air circulant dans la chambre, ainsi que l'évaporation de l'humidité dans la gaze sphérique humide, ce qui est défavorable à l'essai et rend la mesure de l'humidité imprécise. Par conséquent, pendant le test, plus la vitesse du vent est faible, mieux c'est. Toutefois, pour garantir l'uniformité de la température et de l'humidité dans la chambre, il est nécessaire de faire circuler l'air dans la chambre d'essai. Pendant le test à vide, la vitesse moyenne du vent dans la chambre est de 0,6 ~ 0,8 m/s.

1.8 Précision du contrôle

Une fois que l'enceinte d'essais a atteint la température et le point d'humidité fixés, il y a une certaine fluctuation en peu de temps parce que la divergence de la chaleur n'est pas complètement uniforme. En améliorant la précision du contrôle de l'enceinte d'essais et en réduisant la fluctuation de la température, il est possible de réduire l'écart de température. Pour la chambre d'essai à haute température, la fluctuation de la température peut être réduite par un réglage PID continu de la puissance de chauffage ; pour la chambre d'essai à basse température, la fluctuation de la température est généralement contrôlée par l'équilibre thermique, c'est-à-dire qu'après que la chambre d'essai a atteint la température définie, le réfrigérateur est encore normalement ouvert et la puissance de chauffage contrôlée est utilisée pour équilibrer l'excès de capacité de réfrigération.

2 Caractéristiques de mesure

Les caractéristiques de mesure de la chambre d'essai de température et d'humidité comprennent principalement l'écart de température et d'humidité, la fluctuation de température et d'humidité et l'uniformité de température et d'humidité.

2.1 Écart

L'écart de l'enceinte d'essais de température et d'humidité correspond à la différence entre la valeur moyenne de la température et de l'humidité affichée lorsque l'équipement d'essai environnemental atteint un état stable et la valeur moyenne de la température et de l'humidité réelles mesurées au centre de l'espace de travail.

2.2 Fluctuation

La fluctuation de la température et de l'humidité de l'enceinte d'essai correspond à 1/2 de la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale de la température (humidité) au point central de l'espace de travail dans les 30 minutes qui suivent la stabilisation de la valeur de température (humidité) réglée.

2.3 Uniformité

L'uniformité de l'enceinte d'essai de température et d'humidité est définie comme la moyenne arithmétique de la différence entre la valeur la plus élevée et la valeur la plus basse de la température (humidité) dans chaque essai dans les 30 minutes qui suivent la stabilisation de la valeur de température (humidité) définie.

3. Essai de corrélation

D'après les données expérimentales, lorsque la température dans la chambre d'essai de température et d'humidité est constante et que l'humidité relative augmente, l'uniformité et la fluctuation de la température et de l'humidité correspondantes sont grandement améliorées. La raison principale est que l'air est un mauvais conducteur thermique. En règle générale, lorsque la teneur en humidité est faible et que la température est basse, la conductivité thermique de l'objet est faible, la conductivité thermique du solide est supérieure à celle du liquide, et la conductivité thermique du liquide est supérieure à celle du gaz. Cette différence est en grande partie due à la différence d'espacement moléculaire entre les différents états. Pour l'air, plus l'humidité relative est élevée, c'est-à-dire plus le rapport entre la masse de vapeur d'eau dans l'air humide et la masse de vapeur d'eau dans l'air saturé à la même température et à la même pression est élevé, plus l'humidité de l'air est importante et plus la conductivité thermique est élevée. Lorsque la vitesse du vent est constante, la circulation et la convection thermiques dans la chambre sont meilleures, ce qui améliore considérablement l'uniformité et la fluctuation de la température et de l'humidité dans la chambre.

4. Conclusion

Les travaux d'étalonnage quotidiens ont révélé que la fluctuation et l'uniformité de la température et de l'humidité de la même chambre d'essai à température et humidité élevées sont meilleures que celles de la chambre à faible humidité. Il est suggéré que plus l'humidité relative est élevée, plus l'humidité de l'air est élevée, plus la conductivité thermique est élevée, afin d'améliorer le cycle thermique dans la chambre.

Dans cet article, l'uniformité, la fluctuation et le biais de la chambre d'essai de température et d'humidité sont analysés et étudiés théoriquement. En augmentant l'humidité relative dans la chambre, le transfert de chaleur dans la chambre est amélioré, l'uniformité dans la chambre est grandement améliorée et la température et l'humidité dans la chambre sont plus stables. Cela permet de mieux comprendre et d'établir une référence pour l'étalonnage et l'utilisation de la chambre d'essai de température et d'humidité à l'avenir.