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大型高低温试验设备 “温湿度传感器” 为何需远离风口和舱壁?原理是什么?

点击次数:2 更新时间:2025-11-04
远离风口:避免 “瞬时气流干扰",确保温湿度均匀性检测
大型高低温试验设备的风口(送风口 / 回风口)是温控系统与舱内空气交换的核心通道,其气流存在两大干扰特性:
  1. 温度未达均匀状态:送风口送出的是经蒸发器 / 加热器处理的 “瞬时恒温气流"(如 - 40℃低温气流或 85℃高温气流),但该气流需在舱内扩散、混合 30-60 秒后,才能与舱内整体空气形成均匀温湿度场。若传感器靠近送风口(距离<30cm),检测的是 “未混合的瞬时温度",而非舱内实际测试环境温度。例如某汽车传感器测试中,送风口处温度波动达 ±1.8℃,而舱内中心区域波动仅 ±0.5℃,靠近风口会导致传感器误判温度稳定状态。

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  1. 风速扰动湿度检测:大型设备风口风速通常为 0.8-1.5m/s,高风速会加速传感器探头表面的水分蒸发(低温工况下则加速结霜),导致湿度检测值偏低(或偏高)。如在 50% RH 的恒温恒湿测试中,靠近回风口的传感器检测值仅为 42% RH,偏差达 8% RH,而远离风口后检测值恢复至 49% RH,符合 ±2% RH 的精度要求。

因此,大型高低温试验设备的温湿度传感器需远离风口≥30cm,确保检测的是 “充分混合后的均匀温湿度场",而非局部瞬时气流状态。
远离舱壁:规避 “热传导干扰",消除温湿度梯度偏差
大型高低温试验设备舱壁(厚度通常为 50-80mm,含保温层)受外部环境与舱内工况双重影响,存在明显的 “热传导干扰",具体表现为:
  1. 温度梯度差显著:舱壁直接与设备外部环境接触,易产生热交换 —— 夏季外部高温时,舱壁温度比舱内中心高 2-3℃;冬季外部低温时,舱壁温度比舱内中心低 1.5-2.5℃。若传感器靠近舱壁(距离<20cm),检测的是 “舱壁附近的梯度温度",而非舱内测试区域的实际温度。例如在 - 60℃的储能电池低温测试中,舱壁附近温度为 - 57.2℃,而舱内中心温度为 - 60.1℃,靠近舱壁会导致电池低温容量测试数据偏高 12%,误判产品性能。


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  1. 舱壁结露 / 结霜影响湿度:当舱内湿度较高(如>60% RH)且温度低于露点时,舱壁易形成结露(高温高湿工况)或结霜(低温高湿工况),导致舱壁附近湿度局部偏高(结露区)或偏低(结霜区)。大型设备舱壁面积大(如 2000L 设备舱壁面积超 8㎡),结露 / 结霜范围可达舱壁的 30%-50%,若传感器靠近舱壁,会检测到 “局部湿度",而非舱内整体湿度。如在 85℃/85% RH 的可靠性测试中,舱壁结露区传感器检测湿度达 92% RH,与舱内中心 50% RH 的实际湿度偏差严重。

核心安装原则:瞄准舱内 “均匀温湿度区"

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大型高低温试验设备温湿度传感器的安装位置为:距离送风口 / 回风口≥30cm、距离舱壁≥20cm,且位于舱内几何中心区域(或测试样品周围 10-20cm 处)。该区域的温湿度场受气流干扰最小、热传导影响最弱,能真实反映测试样品所处的实际环境。某质检中心数据显示,按此原则安装的传感器,温度检测偏差可控制在 ±0.5℃内,湿度偏差控制在 ±2% RH 内,符合 GB/T 2423、IEC 60068 等测试标准要求。