湿热试验是环境可靠性检测中模拟高温高湿环境、考核产品耐湿热性能的核心项目,其结果直接关系到产品在实际服役中的可靠性评价。而样品放置位置作为试验的关键控制环节,直接影响箱内温湿度场的均匀性、样品与环境的交互效率,若放置不当可能导致试验结果偏差甚至失效。因此,规范样品放置位置是确保湿热试验有效性的重要前提。
湿热试验样品放置的基本准则
湿热试验的核心目标是让样品全面、均匀地暴露在规定的温湿度环境中,因此样品放置需遵循“全暴露、无遮挡、均布性”三大基本准则。首先,样品的所有试验面(包括顶面、底面、侧面)都应直接与试验箱内的温湿气流接触,避免因堆叠、包裹或靠墙导致局部表面无法接触环境。
其次,样品不能遮挡试验箱内的气流循环通道或温湿度传感器,确保环境参数的准确监测与调控;最后,样品应在试验箱内均匀分布,避免局部区域样品过于密集导致温湿度梯度过大。
例如,对于小型电子元件(如电阻、电容),应采用镂空托盘放置,确保元件底部也能接触气流;对于组装好的产品(如手机、笔记本电脑),需保持其实际使用状态的开口(如充电口、散热孔)畅通,不能用胶带密封或包裹。
样品与试验箱内壁的间距要求
试验箱内壁的温度与湿度往往与箱内主流区存在差异——箱壁因与外界环境导热,可能出现局部温度偏低(冬季)或偏高(夏季)的情况,同时壁面附近的气流速度较慢,湿度过易出现分层。因此,标准中明确要求样品与试验箱内壁保持足够间距。
根据GB/T 2423.3-2006《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验》规定,样品与箱壁(左右侧、后、顶、底壁)的距离不应小于100mm;对于交变湿热试验(如GB/T 2423.4-2008),因温度变化速率更快,间距需扩大至150mm,避免样品靠近箱壁承受额外温度冲击。此外,样品与箱门的距离也不应小于50mm,防止开门时扰动箱内环境。
例如,用1立方米试验箱测试电动牙刷时,需将样品放在距离箱壁至少100mm的主流区,避免壁面温湿度差异影响试验准确性。
样品间的排列方式与间隔控制
样品间排列需保证气流顺利通过,避免“气流阻塞”。通常采用“平行排列”或“矩阵排列”:平行排列时,样品长边与气流方向一致(如水平循环则长边水平),减少阻力;矩阵排列时,行、列间距不小于样品最大尺寸的1/2或50mm(取较大值)。
对于扁平样品(如PCB电路板),应垂直于气流方向放置(如气流左右循环则电路板立起),确保正反面均接触气流;对于柱状样品(如电池、灯管),沿气流方向排列,保证侧面均匀受潮。
例如,测试10块手机PCB板时,垂直立放且板间保持50mm间距,既保证气流通过,又不浪费空间。
样品与气流循环路径的相对位置
试验箱气流循环是维持温湿度均匀的关键,常见“上送下回”(顶出底回)或“后送前回”(后出前回)。样品需放在“主流区”——出风口与回风口之间,避免“死角区”(角落、出风口正下/回风口正上)。
例如“上送下回”箱中,气流从顶向下再从底返回,样品应放在距顶出风口200mm以下、距底回风口150mm以上区域,确保气流垂直流过;若放回风口正上,会因气流慢导致湿度过高。
大型样品(如冰箱)需避免放在出风口正前方,留出至少300mm空间让气流扩散,防止阻挡气流循环。
样品与温湿度传感器的位置关系
温湿度传感器测量值是参数控制依据,样品放置需确保传感器准确反映样品周围环境。首先,传感器避免直接接触样品(防止样品发热/吸潮影响读数),距离需在30mm-100mm之间。
其次,多个样品时,传感器放样品群几何中心,或均匀布置多个(如4角+中心);最后,传感器不能被样品遮挡(如样品不放在传感器与出风口之间)。
例如测试LED灯具群时,传感器放灯具中心,距每个灯具约50mm,既反映实际环境,又不被灯具散热影响。
特殊样品的放置调整策略
特殊样品需针对性调整:1、大型样品(空调外机、工业柜):箱容积至少为样品3倍(GB/T 2423.1-2008),放箱中心,与壁面间距≥200mm,避免负载过大破坏温湿度均匀。
2、密封样品(防水手表、密封继电器):打开“模拟使用开口”(如手表表冠未旋紧、继电器出线孔打开),或开≤5mm小孔(不影响性能),让气流进入内部。
3、带散热样品(服务器、电源适配器):散热口朝气流方向(如风扇朝出风口),确保热量被气流带走,避免内部温过高。
例如测试防水手机时,打开充电口防尘塞模拟实际使用状态;测试服务器时,散热风扇朝出风口,让排出的热量被气流带走,维持表面温度与环境一致。
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