環(huán)境試驗第二次世界大戰(zhàn)后得到全面普及。zui初環(huán)境試驗主要是環(huán)境適應(yīng)性試驗，逐步發(fā)展到加速老化試驗，壽命評估試驗及缺陷查找和分析等。無論什么試驗都需要有再現(xiàn)性和可定量分析，雖然各種環(huán)境因素在不同地點不同時間數(shù)據(jù)是不同的，但可以根據(jù)長期的數(shù)據(jù)積累提取代表性的或普適性的數(shù)據(jù)，進行規(guī)范化標準化。 1 溫度 1.1 溫度的單位及換算 華氏與攝氏溫度單位換算：f=（9/5）*c+32或c=（5/9）*（f-32） 攝氏溫度與熱力學溫度單位換算：0k=-273.15℃，δ1k=δ1℃。 1.2 地面溫度 非洲 zui高溫度:利比亞57.7℃ zui低溫度：摩洛哥-23.9℃ 南極洲 zui高溫度：希望海灣14.6℃ zui低溫度：-89.2℃ 亞洲 zui高溫度：以色列53.9℃ zui低溫度：西伯利亞-69.8℃ 澳洲 zui高溫度：南澳大利亞50.7℃ zui低溫度：新南威爾斯-23.0℃ 歐洲 zui高溫度：西班牙50.0℃ zui低溫度：俄羅斯-55.0℃ 北美洲 zui高溫度：美國56.7℃ zui低溫度：加拿大-63.0℃ 南美洲 zui高溫度：阿根廷48.9℃ zui低溫度：阿根廷-33.0℃ 1.3 溫度漸變與突變 將物體按一定的溫度變化速率從一個溫度環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一個溫度環(huán)境稱為溫度漸變。將物體從一個溫度環(huán)境直接轉(zhuǎn)移到另一個溫度環(huán)境稱為溫度突變。一般地，當漸變的溫度變化速率達到或超過30℃/min也可根據(jù)物品的特質(zhì)認為是突變。 在現(xiàn)實生活中放在口袋內(nèi)的手機從口袋里拿出應(yīng)該是溫度突變，晝夜溫差是溫度漸變。 1.4 模擬量的實現(xiàn) 1.4.1 高溫 人工產(chǎn)生高溫的方法有多種，有化學燃燒的方式，有熱泵換熱，有電做功加熱的方式。其中電加熱又分為紅外輻射加熱和空氣對流加熱。通常的環(huán)境模擬設(shè)備采用空氣對流電加熱方式。 1.4.2 低溫 人工產(chǎn)生低溫的方式有多種，有空氣壓縮冷卻制冷，有機械壓縮制冷，有液氮制冷，還有半導(dǎo)體制冷等。環(huán)試行業(yè)制冷方式多為機械壓縮制冷或液氮制冷。 1.4.3 溫度漸變 一般認為當溫度變化速率不大于1℃/min時，可以忽略由于溫度變化產(chǎn)生的試驗應(yīng)力，因此常規(guī)的高低溫箱不需要追求溫度變化速度。一般溫度變化速率不大于15℃/min或10℃/min（5min平均值）可采用機械壓縮式制冷，高于這個速率采用液氮制冷或液氮輔助制冷。 1.4.4 溫度突變 目前溫度突變有兩種方式。一種是預(yù)置兩個溫場，將試品在兩個溫場間移動，這種方法可以準確地定義突變，但由于試品移動可能引起運動試驗分量，導(dǎo)致整個試驗數(shù)據(jù)的單一性不純。另一種是存儲足夠達到或超過30℃/min溫度變化速率的能量，對試品所在環(huán)境進行交替溫度變化，這種方法嚴格說只是等效溫度突變。 1.5 溫度設(shè)備的種類 高溫試驗箱（包括老化房） 低溫試驗箱 高低溫變化試驗箱 快速溫度變化試驗箱 溫度沖擊試驗箱 而halt_hass等已超出環(huán)境模擬范疇了 2 濕度 2.1 相對濕度的換算 環(huán)境試驗設(shè)備通常采用干濕球法測試，換算為相對濕度。早期儀表顯示濕球溫度，通過查表換算出相對濕度?，F(xiàn)在普片通過儀表自動換算直接顯示相對濕度。干濕球法相對濕度的計算公式如下： u=（e/ew）100%=（（etw-ap（t-tw））/ew）100% 2.2 加濕的方式 人工加濕的方式有：噴水加濕、超聲波霧化加濕、蒸汽加濕等。zui早的環(huán)境試驗設(shè)備采用噴水加濕的方式。超聲波發(fā)生器對水質(zhì)要求高使用壽命短。 蒸汽加濕是目前環(huán)試行業(yè)應(yīng)用的主流方式。蒸汽加濕的具體形式分為鍋爐加濕和水盤加濕。 2.3 除濕的方式 除濕的方式有機械除濕，吸附除濕及冷凍除濕等，或多種方式結(jié)合除濕。機械除濕即將常溫空氣壓縮后析水除濕，吸附除濕是將空氣通過吸附水分的材料來降低空氣中的含水量，冷凍除濕是采用濕空氣遇冷凝露的原理控制空氣中的含水量。 目前環(huán)試行業(yè)應(yīng)用較普片的是冷凍除濕，目前較*的控制方式為冷量pid控制方式。 2.4 濕度設(shè)備的種類 濕熱試驗箱（不帶除濕裝置） 恒溫恒濕試驗箱（帶冷凍除濕） 超低濕恒溫恒濕試驗箱（帶輔助除濕） 3 壓力 3.1 常用單位換算 1kpa=0.001mpa=0.01bar 3.2 壓力與高度、溫度 海拔高度（m） 壓力（mb） 溫度（℃） 0 1013.25 15 1000 898.76 8.5 2000 795.01 2 3000 701.21 -4.5 4000 601.6 -10.1 5000 540.48 -17.5 6000 472.17 -24 7000 411.05 -30.5 8000 356.51 -34 9000 308 -43.4 10000 264.99 -49.9 20000 55.29 -56.5 30000 11.97 -46.6 36000 4.98 -33.9 3.3 壓力環(huán)境模擬設(shè)備 高溫低氣壓箱 高低溫低氣壓箱 高低溫濕熱低氣壓箱 高壓蒸煮箱 4 光照 4.1 常用光照度與輻照度單位 光強度：cd（燭光） 光通量：1lm（流明）=4πcd 光照度：1lx（勒克斯）=1lm/m2 光亮度：1nt（尼特）=1cd/m2 輻照度：w/m2（瓦/米2） 4.2 常見的光照度和光亮度 一些實際情況下的光照度（單位：lx） 夜間在地面上產(chǎn)生的光照度 3×10-4 滿月在地面上產(chǎn)生的光照度 0.2 工作場必須的光照度 20～100 晴朗的夏日在采光良好的室內(nèi)的光照度 100～500 太陽不直接照到的露天地面的光照度 103～104 正午露天地面的光照度 105 一些實際光源的光亮度近似值（單位：nt） 無月之夜空 10-4 地球上所看到的滿月的表面 2.5×103 鎢絲白熾燈 5-15×106 普通碳弧的噴弧口 13×107 高壓汞燈 12×108 高壓氣體燈 25×108 地面上看到的太陽 15×108 在地球大氣層外看到的太陽 19×108 4.3 日光輻照度及頻譜 [img,601,301]file:///c:/docume~1/xd/locals~1/temp/ksohtml/wps_clip_image-3285.png[/img] 4.4 各種光源參數(shù) 4.4.1 鹵鎢燈 鹵鎢燈具有壽命長，顯色性好，易控制易更換等特點，可用于模擬日光可見光波段的光照試驗。 普通照明鹵鎢燈 14094-gb/t-6210 14094-gb/t-6220 14094-gb/t-6310 14094-gb/t-6320 4.4.2 熒光燈 熒光燈具有壽命長，發(fā)熱低，易控制易更換等特點，可用于模擬日光可見光波段的光照試驗。通過對燈管的涂層選擇可作為理想的紫外輻射光源。 1） 雙端熒光燈 2） 石英紫外燈 4.4.3 氙燈 氙放電產(chǎn)生的光譜與日光非常接近，氙燈是理想的照明及實驗室光源。 1） 國產(chǎn)長弧氙燈的參數(shù) 2） 長弧氙燈光譜 [img,671,327]file:///c:/docume~1/xd/locals~1/temp/ksohtml/wps_clip_image-4195.png[/img] 4.4.4 碳弧燈 碳弧燈在紫外頻譜部分具有較高的輻射照度，是理想的紫外老化光源。但由于碳弧燈的燈芯使用壽命短，操作稍麻煩。 4.5 光照試驗設(shè)備 日光模擬氣候試驗箱 光老化試驗設(shè)備多為綜合氣候設(shè)備： 氙燈耐侯試驗箱 紫外燈耐侯試驗箱 碳弧燈（日光型）耐侯試驗箱 碳弧燈（紫外型）耐侯試驗箱 5 雨 5.1 降雨量的一般數(shù)據(jù) 5.1.1 小雨 雨點清晰可見, 沒漂浮現(xiàn)象；下地不四濺；洼地積 水很慢；屋上雨聲微弱，屋檐只有滴水；12小時內(nèi) 降水量小于 5mm或24小時內(nèi)降水量小于10mm的降雨 過程。 5.1.2 中雨 雨落如線，雨滴不易分辨；落硬地四濺；洼地積水 較快；屋頂有沙沙雨聲；12小時內(nèi)降水量 5～15mm 或24小時內(nèi)降水量10～25mm的降雨過程。 5.1.3 大雨 雨降如傾盆，模糊成片；洼地積水極快；屋頂有嘩 嘩雨聲；12小時內(nèi)降水量15～30mm或24小時內(nèi)降水 量25～50mm的降雨過程。 5.1.4 暴雨： 凡24小時內(nèi)降水量超過50mm的降雨過程統(tǒng)稱為暴雨。 根據(jù)暴雨的強度可分為：暴雨、大暴雨、特大暴雨 三種。 1） 暴 雨：12小時內(nèi)降水量30～70mm或24小時內(nèi)降水量 50～100mm的降雨過程。 2） 大暴雨： 12小時內(nèi)降水量70～140 mm或24小時內(nèi)降 水量100～250mm的降雨過程。 3） 特大暴雨：12小時內(nèi)降水量大于140 mm或24小時內(nèi) 降水量大于250mm的降雨過程。 5.2 人工模擬數(shù)據(jù) 5.2.1 降雨量 18mm/h～180mm/h，可分檔，也可無極調(diào)，也可分幾檔每當內(nèi)無極調(diào)。 5.2.2 雨滴大小 直徑0.5mm～4.5mm，做成3～4種規(guī)格，交叉分布。 6 霧 6.1 霧的分級 ①水平能見度距離在1—10公里之間的稱為輕霧。 ②水平能見度距離低于1公里的稱為霧。 ③水平能見度距離200—500米之間的稱為大霧。 ④水平能見度距離50—200米之間的稱為濃霧。 ⑤水平能見度不足50米的霧稱為強濃霧。 人工霧場的指標 沉降量：（1.0～2.0）ml/（h.80cm2） 6.2 霧的人工產(chǎn)生 6.2.1 高壓噴霧 殺蟲噴霧器、汽車燃油霧化等都是采用這種方式，簡單實用，但霧的顆粒大，不適用于環(huán)境模擬。 6.2.2 高壓氣吸附噴霧 目前的鹽霧試驗箱多采用這種方式，可以通過調(diào)節(jié)氣壓，可移動錐板的高度調(diào)節(jié)霧的顆粒度。也是目前有效的鹽霧酸霧的人工產(chǎn)生方法。 6.2.3 超聲波激勵霧化 超聲波激勵霧化可以產(chǎn)生顆粒非常細的霧，但設(shè)備對水質(zhì)要求高，使用壽命短。 6.2.4 水蒸氣降溫霧化 將水燒開，產(chǎn)生蒸汽，通過管路導(dǎo)入試驗場地，蒸汽遇冷凝結(jié)生成霧。適用在大型霧場。 7 風 7.1 環(huán)境風量的分級 風力 等級 風的 名稱 風速陸 地 現(xiàn) 象海面狀態(tài)（m/s）（km/h） 0 無風 0~0.2 小于1 靜，煙直上。平靜如鏡 1 軟風 0.3~1.5 1~5 煙能表示風向，但風向標不能轉(zhuǎn)動。微浪 2 軟風 1.6~3.3 6~11 人面感覺有風，樹葉有微響，風向標能轉(zhuǎn)動。小浪 3 微風 3.4~5.4 12~19 樹葉及微枝擺動不息，旗幟展開。小浪 4 和風 5.5~7.9 20~28 能吹起地面灰塵和紙張，樹的小枝微動。輕浪 5 清勁風 8.0~10.7 29~38 有葉的小樹枝搖擺，內(nèi)陸水面有小波。中浪 6 強風 10.8~13.8 39~49 大樹枝擺動，電線呼呼有聲，舉傘困難。大浪 7 疾風 13.9~17.1 50~61 全樹搖動，迎風步行感覺不便。巨浪 8 大風 17.2~20.7 62~74 微枝折毀，人向前行感覺阻力甚大猛浪 9 烈風 20.8~24.4 75~88 建筑物有損壞（煙囪頂部及屋頂瓦片移動）狂濤 10 狂風 24.5~28.4 89~102 陸上少見，見時可使樹木拔起將建筑物損壞嚴重狂濤 11 暴風 28.5~32.6 103~117 陸上很少，有則必有重大損毀非凡現(xiàn)象 12 颶風 32.7~36.9 118~133 陸上絕少，其摧毀力極大非凡現(xiàn)象 13 颶風 37.0~41.4 134~149 陸上絕少，其摧毀力極大非凡現(xiàn)象 14 颶風 41.5~46.1 150~166 陸上絕少，其摧毀力極大非凡現(xiàn)象 15 颶風 46.2~50.9 167~183 陸上絕少，其摧毀力極大非凡現(xiàn)象 16 颶風 51.0~56.0 184~201 陸上絕少，其摧毀力極大非凡現(xiàn)象 17 颶風 56.1`61.2 202~220 陸上絕少，其摧毀力極大非凡現(xiàn)象 7.2 在溫濕度設(shè)備中循環(huán)風的數(shù)據(jù) gb/t 10586-2006濕熱試驗箱技術(shù)條件：風速≤1m/s gb/t 10592-2008高低溫試驗箱技術(shù)條件：風速≤1.7m/s gjb 150.3/4高/低溫：試驗樣品周圍空氣速度不應(yīng)超過1.7m/s gjb 150.9濕熱：工作空間的風速為0.5~2.0m/s 8 露 8.1 凝露的產(chǎn)生 當物體的溫度低于所在環(huán)境的露點溫度，物體表面就會凝露。 8.2 人工凝露的方式 8.2.1 高溫高濕凝露 在較短時間內(nèi)將試驗空間的溫度濕度升高，足以在試品表面凝露。 8.2.2 試品降溫凝露 將試品獨立降溫到試驗空間的露點溫度以下。 9 霜凍 9.1 結(jié)霜及冰凍 結(jié)霜的機理與凝露相同，冰凍是液態(tài)水在降落到零度以下物質(zhì)表面被凝結(jié)，冰凍是南方地區(qū)較難對付的自然災(zāi)害，08年的春節(jié)凍災(zāi)是較典型的例子。 9.2 冰掛試驗 冰掛試驗就是模擬凍雨環(huán)境，考核試品耐冰凍能力。 10 沙塵 10.1 揚沙和沙塵暴 10.1.1 浮塵： 塵土、細沙、均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10公里的天氣現(xiàn)象； 10.1.2 揚沙： 風將地面塵沙吹起，使空氣相當混濁，水平能見度在1～10公里以內(nèi)的天氣現(xiàn)象； 10.1.3 沙塵暴： 強風將地面大量塵沙吹起，使空氣很混濁，水平能見度小于1公里的天氣現(xiàn)象； 10.1.4 強沙塵暴： 大風將地面塵沙吹起，使空氣非?；鞚?，水平能見度小于500米的天氣現(xiàn)象。 10.2 人工揚沙 即所謂砂塵試驗，一般用顆粒細小的石英砂為原料。 11 綜合 11.1 溫濕 將溫度模擬和濕度模擬綜合在一臺設(shè)備上，這是目前較普片的設(shè)備。 11.2 溫濕震綜合 將溫濕度試驗與機械振動試驗綜合，俗稱三綜合。 11.3 溫濕壓綜合 將溫濕度試驗與壓力試驗綜合。 11.4 溫濕震壓綜合 將溫濕度試驗與壓力試驗、機械振動試驗綜合，俗稱四綜合。 11.5 模擬氣候多綜合 將鼓風、溫度、濕度、光照、淋雨、起霧、凝露等多種環(huán)境因素綜合在一臺設(shè)備上實現(xiàn)。