環(huán)境室內(nèi)精確的溫度和濕度控制是一個(gè)復(fù)雜的問題。要了解濕度控制的細(xì)微差別，必須了解精確溫度控制的重要性以及相對濕度讀數(shù)中“相對”的含義。

在ASHRAE 1993中發(fā)現(xiàn)了溫度控制在相對濕度計(jì)算中的重要性的一個(gè)很好的例子：在23°C和50%RH下，在12°C露點(diǎn)的恒定濕度含量[真實(shí)濕度測量]下，+1°C的短期溫度波動(dòng)導(dǎo)致相對濕度讀數(shù)在47%到53%之間波動(dòng)。 即使腔室中的真實(shí)水分含量沒有改變。

這是通過測量的空氣含水量相對于任何給定溫度(稱為干球溫度)下空氣的持水能力計(jì)算相對濕度的結(jié)果。

空氣越暖和，在相同體積的空間內(nèi)，它可以保持的水分就越多，因此，通常，隨著溫度的升高，需要更多的水蒸氣來提升空氣的相對濕度。當(dāng)空氣冷卻時(shí)，情況恰恰相反。由于這一事實(shí)，在85°C的干球溫度下，50%的相對濕度比在10°C的干球溫度下高出50%的濕度水平呈指數(shù)級增長。

在較低溫度下，相對濕度測量讀數(shù)受到每磅空氣中只有幾粒總水分含量變化的影響，而在明顯較高的溫度下，可能需要克水分才能改變相對濕度讀數(shù)。

穩(wěn)定性是濕度控制的關(guān)鍵

因此，在環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備中精確控制濕度的關(guān)鍵是穩(wěn)定性。穩(wěn)定后，典型的環(huán)境室控制公差為 +1°C 和 +5% 相對濕度。穩(wěn)定在工業(yè)中被定義為腔室內(nèi)部表面和被測單元(UUT)將溫度變化小于每小時(shí)2°C的點(diǎn)，并且外部或內(nèi)部的負(fù)載沒有變化(即門開口或UUT產(chǎn)生的變化熱負(fù)荷)。

當(dāng)環(huán)境測試配置文件中需要溫度和/或濕度的恒定或間歇性變化引起的不穩(wěn)定時(shí)，環(huán)境室控制存在挑戰(zhàn)。這些通常被稱為循環(huán)曲線，它由特定序列中的“斜坡”和“浸泡”步驟的無限可變組合組成。

斜坡步進(jìn)可以在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)以線性速率同時(shí)向上或向下改變溫度，濕度或兩者。浸泡步驟在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)保持恒定的溫度和濕度設(shè)定值。在復(fù)雜的循環(huán)剖面中，腔室加熱、冷卻、加濕和除濕系統(tǒng)協(xié)同工作，基本上追逐難以捉摸的不斷變化的設(shè)定點(diǎn)。

正是在循環(huán)剖面過程中，由于有意引入不穩(wěn)定性，保持典型的穩(wěn)定性公差幾乎是不可能的。與較短時(shí)間內(nèi)的廣泛變化相比，短范圍和/或時(shí)間段內(nèi)的設(shè)定值變化產(chǎn)生的不穩(wěn)定性較小，這進(jìn)一步影響了腔室精確控制不斷變化的變量的能力。這通常會(huì)導(dǎo)致溫度和/或濕度的短期振蕩超出穩(wěn)定控制容差的極限。

精確濕度控制的其他注意事項(xiàng)

當(dāng)腔室機(jī)械系統(tǒng)從一種狀態(tài)更改為另一種狀態(tài)時(shí)，溫度和濕度控制可能會(huì)進(jìn)一步受到干擾。例如，斜坡步驟可能需要在高溫/低濕度下運(yùn)行的腔室在“x”分鐘的時(shí)間內(nèi)同時(shí)更改為低溫/高濕度。

與人們的想法相反，“冷卻”和“加濕”系統(tǒng)最初可能不需要運(yùn)行，而是腔室控制系統(tǒng)簡單地減少了加熱和除濕輸出，允許腔室進(jìn)行受控漂移，該漂移遵循溫度和濕度的移動(dòng)設(shè)定點(diǎn)。

然而，在該斜坡步驟中的某個(gè)時(shí)刻，減少加熱和/或除濕無法提供追逐設(shè)定值所需的響應(yīng)，并且控制器通過要求小而穩(wěn)定地增加冷卻和加濕輸出來為腔室冷卻和加濕系統(tǒng)提供能量。在這些轉(zhuǎn)換期間，溫度或濕度控制中的短期振蕩也很常見。

也可能存在周期性輪廓具有超過所用腔室容量的斜坡要求的情況，但這些要求通常與腔室容量有關(guān)，而不是與控制有關(guān)。

腔室能力取決于所需的輪廓

總之，超出正常穩(wěn)定控制公差的短期振蕩很常見，并且在周期性剖面中是預(yù)期的。必須考慮周期性剖面的范圍、斜坡速率和復(fù)雜性。

除了在極少數(shù)情況下，這些短期振蕩對整個(gè)測試序列的質(zhì)量或合法性沒有負(fù)面影響，前提是溫度和濕度的最終設(shè)定值條件完全實(shí)現(xiàn)，并且不超過所用腔室的能力。