(一）設(shè)備選擇依據(jù)
存在于地球表面及大氣層空間中的自然環(huán)境因素和誘發(fā)環(huán)境因素的種類，目前還無法統(tǒng)計出一個確切的數(shù)目，其中對工程產(chǎn)品（設(shè)備）的使用及壽命影響較大的因素不下十幾種。從事工程產(chǎn)品環(huán)境條件研究的工程師們將自然界存在以及人類活動所誘發(fā)的環(huán)境條件整理歸納為一系列的試驗標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，用以指導(dǎo)工程產(chǎn)品的環(huán)境及可靠性試驗。如指導(dǎo)產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗 GJB150―― 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)備環(huán)境試驗方法》，指導(dǎo)電工電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗的 GB2423―― 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗方法指南》等。因此，我們選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備時主要的依據(jù)是工
程產(chǎn)品的試驗規(guī)范和試驗標(biāo)準(zhǔn)。
其次，為了規(guī)范試驗設(shè)備中環(huán)境試驗條件的容差，保證環(huán)境參數(shù)的控制精度，國家技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)及各工業(yè)部門還制訂了一系列的環(huán)境試驗設(shè)備及檢測儀器儀表的檢定規(guī)程。如中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB5170《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備基本參數(shù)檢定方法》，又如國家技術(shù)頒布實施的 JJG190－ 89《電動振動試驗臺系統(tǒng)試行檢定規(guī)程》等。這些檢定規(guī)程也是選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備的重要依據(jù)，不符合這些檢定規(guī)程要求的試驗設(shè)備是不允許投入使用的。
（二）溫濕度箱的選擇
1、容積的選擇
將被試產(chǎn)品（元器件、組件、部件或整機(jī)）置入氣候環(huán)境箱進(jìn)行試驗時，為了保證被試產(chǎn)品周圍氣氛能滿足試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗條件，氣候箱工作尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應(yīng)遵循以下幾點規(guī)定：
a）被試產(chǎn)品的體積（W×D×H）不得超過試驗箱有效工作空間的（20～35）％（推薦選用 20％）。對于在試驗中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于 10％。
b）被試產(chǎn)品的迎風(fēng)斷面積與該斷面上試驗箱工作室總面積之比不大于（35～50）％（推薦選用 35％）。
c）被試產(chǎn)品外廓表面距試驗箱壁的距離至少保持 100～150mm，（推薦選用 150mm）。
上述三點規(guī)定實際上是相互依存和統(tǒng)一的。以 1立方米正方體箱子為例，面積比為 1：( 0. 35～0. 5）相當(dāng)于體積之比為 1：（0. 207～0. 354）。距箱壁 100～150mm相當(dāng)于體積之比為 1：（0. 343～0. 512）。
總括上述三點規(guī)定，氣候環(huán)境試驗箱的工作腔容積至少應(yīng)是被試產(chǎn)品外廓體積的 3～5倍。作出這種規(guī)定的理由有以下幾點：
1）被試驗件置入箱體后擠占了流暢的通道，通道變窄將導(dǎo)致氣流流速的增加。加速氣流與被試驗件之間的熱交換。這與環(huán)境條件的再現(xiàn)不符，因為在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對涉及溫度環(huán)境試驗都規(guī)定試驗箱內(nèi)試驗樣件周圍的空氣流速不應(yīng)超過 1. 7m/ s，以防止試驗樣件和周圍氣氛產(chǎn)生不符合實際的熱傳導(dǎo)。
在空載時試驗箱內(nèi)平均風(fēng)速為 0. 6～0. 8m/ s，不超過 1m/ s，滿足 a) 、b) 兩點要求所規(guī)定的空間及面積比時，流場的風(fēng)速可能增大（50～100）％，平均風(fēng)速為（1～1. 7）m/ s。滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。如果在試驗中不加限制地加大試驗件的體積或迎風(fēng)斷面積，則實際試驗時氣流風(fēng)速將增大到超出試驗標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的風(fēng)速，其試驗結(jié)果的有效性將受到懷疑。
2）氣候箱工作腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)〔如溫度、濕度、鹽霧沉降率等〕的精度指標(biāo)都是在空載狀態(tài)下檢測的結(jié)果，一旦置入被試驗件后，對試驗箱工作腔內(nèi)環(huán)境參數(shù)的均勻性將產(chǎn)生影響，試驗件占有的空間越大，這種影響也就越嚴(yán)重。
實測試驗數(shù)據(jù)表明，流場中迎風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差可達(dá)到 3～8℃，嚴(yán)重時可大到 10℃以上。因此，必須盡量滿足 a〕、b〕兩項要求，以保證被試產(chǎn)品周圍環(huán)境參數(shù)的均勻性。
3）根據(jù)熱傳導(dǎo)的原理，箱壁附近氣流的溫度通常與流場中心溫度相差 2～3℃，在高低溫的上下，還可能達(dá)到 5℃。箱壁的溫度與箱壁附近流場的溫度又相差 2～3℃（視箱壁的結(jié)構(gòu)和材料而定）試驗溫度與外界大氣環(huán)境相差越大，上述溫差也越大，因此，距箱壁（100～150mm）距離內(nèi)的空間是不可利用空間。
2、溫度范圍的選擇
目前，國外溫度試驗箱的范圍大體上為－73～＋177℃，或－70～＋180℃。國內(nèi)多數(shù)廠家一般為－80～＋130℃，－60～＋130℃，－40～＋130℃，也有高溫到 150℃。這些溫度范圍通常可以滿足國內(nèi)絕大多數(shù)、民用產(chǎn)品溫度試驗的需要，除非確有特殊需要，如安裝位置靠近發(fā)動機(jī)等熱源的產(chǎn)品外，不可盲目提高溫度上限。
因為上限溫度越高，箱體內(nèi)外的溫差越大，箱體內(nèi)部流場的均勻性也越差?？衫玫墓ぷ魇殷w積也就越小。另一方面，上限溫度值越高，對箱壁夾層中保溫材料（如玻璃棉等）的耐熱性要求越高。箱體密封性的要求也越高，使箱體的制作成本增加。
3、濕度范圍的選擇
國內(nèi)外環(huán)境試驗箱給出的濕度指標(biāo)大都是 20～98％RH或 30～98％RH，如果濕熱試驗箱沒有除濕系統(tǒng)，則濕度范圍為 60～98％，這一類試驗箱只能做高濕試驗，但它的價格低得多。值得注意的是在濕度指標(biāo)后面應(yīng)該注明相應(yīng)的溫度范圍，或給出露點溫度。因為相對濕度是與溫度直接相關(guān)的，對于同樣的含濕量，溫度越高，相對濕度就越小，如含濕量為 5g/ Kg（指 1公斤干空氣中含有 5克的水蒸汽），當(dāng)溫度為 29℃時，相對濕度為 20
％RH，溫度為 6℃時，相對濕度為 90％RH，當(dāng)溫度降至 4℃以下，相對濕度超過 100％，在箱體內(nèi)會出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
實現(xiàn)高溫、高濕只需要往箱體空氣中噴水蒸汽或霧化的水珠，進(jìn)行加濕。低溫低濕則相對難于控制，因為此時的含濕量很低，有時比大氣中的含濕量低很多，需要對箱體內(nèi)流動的空氣除濕，使空氣變得干燥。
目前國內(nèi)外絕大多數(shù)的溫濕度箱都采用制冷除濕的原理，是在箱體的空氣預(yù)調(diào)室內(nèi)加一組制冷光管。當(dāng)濕空氣經(jīng)過冷管時，其相對濕度會達(dá)到 100％RH，因空氣飽和在光管上結(jié)露，使空氣變得更干燥。
這種除濕方式理論上可達(dá)到零度以下的露點溫度，但是當(dāng)冷點表面溫度到達(dá) 0℃時，光管表面結(jié)露的水滴會結(jié)冰，從而影響光管表面的熱交換，使除濕能力下降。又因為箱體不可能密封，大氣中的濕空氣會滲入到箱體內(nèi)，使露點溫度回升。
另一方面，在光管間流動的濕空氣只是在和光管（冷點）接觸的瞬間達(dá)到飽和狀態(tài)而析出水蒸汽，因此這種除濕方法很難使箱體內(nèi)的露點溫度在到 0℃以下。實際所達(dá)到的較低露點溫度為 5～7℃。露點溫度 5℃相當(dāng)于含濕量為 0. 0055g/ Kg，對應(yīng)相對濕度 20％RH的溫度為 30℃。如果要求溫度 20℃進(jìn)相對濕度達(dá)到 20％RH，此時的露點溫度為－3℃，采用致冷方式除濕是很困難的，必須選用空氣干燥系統(tǒng)才能實現(xiàn)。
4、控制方式的選擇
溫度、濕度試驗箱有恒定試驗箱、交變試驗箱兩種情況。普通的高低溫試驗箱一般指的是恒定高低溫試驗箱，其控制方式為：設(shè)定一個目標(biāo)溫度，試驗箱具有自動恒溫到目標(biāo)溫度點的能力。恒定溫濕度試驗箱的控制控制方式也類似，設(shè)定一個目標(biāo)溫度、濕度點，試驗箱具有自動恒溫到目標(biāo)溫度、濕度點的能力。高、低溫交變試驗箱具有設(shè)定一條或者多條高低溫變化、循環(huán)的程序，試驗箱有能力根據(jù)預(yù)置的曲線完成試驗過程，并且可以在較大升溫、降溫速率能力的范圍內(nèi)，精確控制升溫、降溫的速率，即可以根據(jù)設(shè)定的曲線的斜率控制升溫、降溫速率。
同樣，高低溫交變濕熱試驗箱也具有預(yù)置溫度、濕度曲線，并且根據(jù)預(yù)置進(jìn)行控制的能力。當(dāng)然，交變試驗箱都具有恒定試驗箱的功能，但交變試驗箱的制造成本較高，因為交變試驗箱需配置有曲線自動記錄裝置、程序控制儀，還須解決試驗箱在工作室內(nèi)溫度較高的情況下開啟制冷機(jī)等問題，因此，交變試驗箱的價格比恒定試驗箱的價格一般要高 20%以上。因此，我們應(yīng)當(dāng)實事求是的以試驗方法的需要為出發(fā)點，選用恒定試驗箱或者是交變試驗箱。
5、變溫速率的選擇
普通的高低溫試驗箱沒有降溫速度的指標(biāo)，從環(huán)境溫度降溫到標(biāo)稱的較低溫度的時間一般為 90～120mi n。高低溫交變試驗箱、高低溫交變濕熱試驗箱都有變溫速度的要求，其變溫速率一般要求 1℃/ mi n，在此速率的范圍內(nèi)速度可調(diào)。而快速溫度變化試驗箱的變溫速率較快，升溫、降溫速率可以達(dá)到 3℃/ mi n～15℃/ mi n，在某些溫度段升溫、降溫速率甚至可以達(dá)到 30℃/ mi n以上。
各種規(guī)格、速度的快速溫度變化試驗箱的溫度范圍一般都是相同的，即－60～＋130℃，但考核降溫速度的變溫范圍卻不盡相同，根據(jù)試驗不同的試驗要求，快速溫度變化試驗箱變溫范圍有的是－55～＋80℃，而有的是－40～＋80℃。
關(guān)于快速溫度變化試驗箱的變溫速率有兩種提法，一種是全程平均升降溫速度，一種是線形升降溫速度（實際上是每 5mi n平均速度）。全程平均速度是指在試驗箱的變溫范圍內(nèi)，較高溫度與較低溫度之差值與時間之比。目前國外各環(huán)境試驗設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的變溫速率的技術(shù)參數(shù)都是指的全程平均速率。
線形升降溫速度指在任意的每 5mi n時間段內(nèi)，能夠保證的變溫速率。而實際上對于快速溫度變化試驗箱來說，保證線形升降溫速度的難度大、關(guān)鍵的一段是，在降溫段最后的一個 5mi n的時間段內(nèi)，試驗箱可以達(dá)到的降溫速率。從某種角度講，線形升降溫速度（每 5mi n平均速度）更科學(xué)。因此試驗設(shè)備具有全程平均升降溫速度
和線形升降溫速度（每 5mi n平均速度）這兩個參數(shù)。一般來說，線形升降溫速度（每5mi n平均速度）是全程平均升降溫速度的 1/ 2。
6、風(fēng)速
有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)行環(huán)境試驗時溫濕箱內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)小于 1. 7m/ s，對于試驗本身來說，風(fēng)速越小越好，風(fēng)速過大會加速試驗件表面與箱體內(nèi)流動氣流的熱交換，于試驗的真實性不利。但為了保證試驗箱工作室內(nèi)的均勻性，試驗箱內(nèi)具有循環(huán)風(fēng)是必需的。但是快速溫度變化試驗箱以及溫度、濕度、振動等多因素綜合環(huán)境試驗箱，為追求變溫速率，必須加快箱體內(nèi)循環(huán)氣流的流速，風(fēng)速通常在 2～3m/ s。因此，對于不同的使用目的，風(fēng)速的限制是不一樣的。
7、溫度波動度
溫度波動是一個比較容易實現(xiàn)的參數(shù)，一般環(huán)境試驗設(shè)備廠家生產(chǎn)的多數(shù)的試驗箱實際的溫度波動都可以控制在±0. 3℃的范圍以內(nèi)。
8、溫度場均勻度
為了更正確地模擬產(chǎn)品在自然界所遭受的實際環(huán)境狀況，在環(huán)境試驗中必須保證被試產(chǎn)品的周邊處在同一溫度環(huán)境條件下，為此，必須對試驗箱內(nèi)的溫度梯度和溫度的波動度加以限制。在標(biāo) GJB150. 1-86設(shè)備環(huán)境試驗方法總則中明確規(guī)定“ 試驗樣品附近測量系統(tǒng)的溫度應(yīng)在試驗溫度的±2℃以內(nèi)，其溫度工不超過 1℃/ m或總的較大值為 2. 2℃（試驗樣品不工作）” 。
9、濕度的精度控制
環(huán)境試驗箱中測量濕度多數(shù)是采用干濕球法，環(huán)境試驗設(shè)備的制造標(biāo)準(zhǔn) GB10586要求，相對濕度偏差應(yīng)在±２３％RH。為滿足濕度控制精度的要求，濕度試驗箱的溫度控制精度較高，溫度波動一般小于±0. 2℃。否則很難達(dá)到濕度控制精度的要求。
10、冷卻方式選擇
試驗箱如果帶有制冷系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)需要進(jìn)行冷卻。試驗箱有風(fēng)冷、水冷兩種形式。
風(fēng)冷水冷使用條件設(shè)備安裝簡便，只需要接通電源即可使用。環(huán)境溫度應(yīng)低于 28℃，如果環(huán)境溫度高于28℃對制冷效果有一定的影響（較好配備空調(diào)）需配置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。換熱效果較差（相對于水冷方式）穩(wěn)定、良好對使用環(huán)境的影響會導(dǎo)致試驗箱周圍的空氣溫度上升。不影響試驗箱周圍的溫度。
噪聲較大（相對于水冷方式）較小結(jié)論選擇何種冷卻方式，應(yīng)結(jié)合試驗室的實際情況而定。在條件允許的情況下，優(yōu)先考慮選擇水冷方式。但如果選用的試驗箱的制冷系統(tǒng)很小，也可以優(yōu)先考慮選擇水冷方式。
（三）、溫濕度試驗設(shè)備狀況分析
1、溫濕度環(huán)境試驗設(shè)備的生產(chǎn)是持續(xù)了幾十年的機(jī)械制造行業(yè)，其基本技術(shù)（如制冷，加熱）已經(jīng)成熟。
2、定制一臺溫濕度環(huán)境試驗箱，其要求依產(chǎn)品試驗的需要而不同，如有的三綜合試驗箱常常用于產(chǎn)品部件或組件和環(huán)境應(yīng)力篩選試驗，此時設(shè)備的強(qiáng)制除濕能力以及附加空氣干燥系統(tǒng)的可能性是用戶應(yīng)該重點關(guān)心的項目，如果有的用戶想利用三綜合試驗箱作環(huán)境試驗（如濕熱試驗），則風(fēng)速可調(diào)整性就是必須考慮的因素。
（四）、環(huán)境試驗箱技術(shù)參數(shù)選擇：
1、選擇試驗所需箱體尺寸
2、選擇所需溫度范圍
3、選擇是可編程交變試驗，還是定值運行試驗
4、確定試驗設(shè)備安裝場地尺寸、電源
5、確定所選設(shè)備是否能通過門、電梯、樓道等通道，順利運輸?shù)桨惭b場地。
