高品质恒温恒湿试验箱核心特征评价规范

 

 

一、适用范围

规定的技术特征适用于电子通讯、新能源、汽车、化工、生物医药等行业在 5 %RH～98 %RH、−70 ℃～+180 ℃ 范围内开展恒定或交变湿热试验的恒温恒湿试验箱（以下简称“设备”）的选型与评价。
 

二、引用标准

GB/T 10586-2006《湿热试验箱技术条件》

IEC 60068-3-6《环境试验 第 3-6 部分：湿热试验设备性能确认》

JJF 1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》

ISO 23953《制冷系统安全要求》
 

三、术语

湿度偏差：工作区中心实测相对湿度与设定相对湿度之差。

湿度均匀度：工作区任意两点在稳态下的最大湿度差。

加湿响应时间：自加湿指令发出至湿度达到设定值 90 % 所需时间。

干湿分离：加湿水路系统与电气控制系统物理隔离，防止漏水导致带电风险。

密封寿命：箱门密封条在额定工况下压缩回复率保持 ≥ 85 % 的时间。
 

四、高品质设备核心特征

4.1 安全可靠性——人机与试品双重保护

a) 五重硬件连锁：独立超温保护器、熔断器、加湿器干烧保护、压缩机高低压、漏电断路器（30 mA 动作 ≤ 20 ms）。

b) 三级软件预警：温度变化率超限、湿度偏差 > 3 %RH、传感器断线，逐级声光+短信推送。

c) 干湿分离结构：加湿锅炉、水箱、电磁阀集中于左侧机械室，与右侧电控柜隔离 50 mm 以上，并设 5°倾斜导流槽，即使管路爆裂，水路 100 % 排至机外，杜绝电气进水。

d) 防爆选项：针对锂电池、溶剂类试品，提供 Ex d ⅡB T4 级内胆、防爆泄压口（开启压力 0.02 MPa）及气体浓度监测（LEL 报警值 25 %）。
 

4.2 温控/湿控精度——数据溯源的根基

a) 温度偏差 ≤ ±0.2 ℃，均匀度 ≤ 0.8 ℃，波动度 ≤ ±0.1 ℃（@+25 ℃～+85 ℃）。

b) 湿度偏差 ≤ ±1.5 %RH，均匀度 ≤ 3 %RH（@+23 ℃/50 %RH）。

c) 采用冷镜式露点仪（±0.1 ℃ 霜点）作为内部参考，湿度传感器年漂移 ≤ 0.3 %RH；控制器支持两点湿度校准（5 %RH、95 %RH），校准数据自动写入 EEPROM。

d) 加湿响应时间 ≤ 3 min（40 %RH→90 %RH，@+50 ℃），优于行业平均 5 min。
 

4.3 结构与材料——耐腐蚀、低蓄热、易维护

a) 内胆 2.0 mm 316L 不锈钢，连续 500 h@5 % 盐雾试验后，腐蚀速率 ≤ 0.002 mm/a；四角圆弧 R20 便于清洁，残留离子 ≤ 0.5 µg/cm²（IPC-TM-650）。

b) 外胆 1.5 mm 冷轧钢板，磷化+环氧粉末喷涂，厚度 80 µm，耐冲击 50 kg·cm，表面光泽 60° 值 ≥ 90 GU，外观十年不黄变。

c) 保温层 100 mm 高压聚氨酯发泡+双层 VIP 真空绝热板，导热系数 ≤ 0.018 W/(m·K)，+85 ℃ 运行时外壁温升 ≤ 10 ℃，节能 20 %。

d) 观察窗三层真空导电膜玻璃，内嵌发热丝，内外 ΔT=60 ℃ 时无凝露，可见光透过率 ≥ 85 %；内置 LED 冷光照明，色温 6500 K，照度 300 lx，试品颜色真实。
 

4.4 密封与保湿——长期稳定的保证

a) 箱门采用双层硅橡胶空心密封条，耐温 −60 ℃～+200 ℃，压缩永久变形率 ≤ 25 %（ISO 815-1）；镶嵌式燕尾槽固定，无螺钉，30 秒可徒手更换。

b) 门铰链偏心凸轮结构，单点施力 25 N 即可压紧，密封面压力 ≥ 5 N/mm，保证 1000 Pa 正压 24 h 无泄漏。

c) 密封寿命 ≥ 5000 次关门循环，对应 5 年高频使用；失效后控制器自动提示“密封条老化”报警。
 

4.5 智能与互联——面向工业 4.0

a) 10 寸彩色触控屏，中文/英文/德文三语，界面层级 ≤ 3；常用程序一键启动，支持 USB 导出 PDF 报告。

b) 内置 Web 服务器，支持电脑、手机同屏操作；同时具备 RS-485、Ethernet、Wi-Fi，Modbus-RTU/TCP、OPC-UA 协议，可直接与 MES、LIMS 对接。

c) 云端 AI 预测：通过湿度变化率、压缩机电流、加湿功耗的大数据训练，提前 7 天预警传感器漂移或加湿锅炉水垢风险，准确率达 93 %。

d) 电子签名与审计追踪：满足 FDA 21 CFR Part 11，用户分级权限，操作日志不可篡改，存储 ≥ 10 年。
 

4.6 静音与减振——舒适实验环境

a) 后倾离心风机叶轮动平衡等级 G2.5，轴承每 2500 h 补充高温润滑脂 1.5 g；整机噪声 ≤ 58 dB(A)@1 m（@+25 ℃空载）。

b) 压缩机双层悬浮减振垫，振动加速度 ≤ 0.3 g；箱壁贴 5 mm 阻尼片，结构共振频率错开 50 Hz 工频。
 

4.7 可扩展性与定制化

a) 可扩展 CO₂ 控制模块（0～20 %），满足植物培养、药品稳定性 ICH Q1A 要求。

b) 可选液氮快速降温，升降温速率可达 25 ℃/min，满足半导体芯片冷热冲击筛选。

c) 提供 100 L～10 m³ 标准型号，同时接受防爆、低氧、光照、振动复合环境定制。
 

五、选型验证建议

现场计量：9 点 3 层布点（JJF 1101-2019），温度偏差、湿度偏差、均匀度、波动度原始记录作为验收附件。

连续 48 h 运转试验：设定 25 ℃/50 %RH → 85 ℃/85 %RH → −40 ℃/30 %RH 循环 3 周期，无报警、无凝露。

噪声、振动、绝缘、接地、泄漏电流全项目出厂报告。

备品备件：传感器 2 支、密封条 1 套、湿球纱布 50 条、保险丝 2 只。

技术资料：操作手册、维护手册、计量证书、3Q 认证（IQ/OQ/PQ）文件、软件备份 U 盘。

 

安全、精准、耐用、智能、静音、可扩展，是衡量高品质恒温恒湿试验箱的六大核心维度。用户在选型时，除对比价格外，更应要求供应商提供可追溯的计量报告、第三方安全认证及长期维护计划，才能确保设备在 10 年生命周期内持续输出准确、可靠、可追溯的试验数据，最终实现产品质量提升与风险前置控制的双重目标。