環境試驗箱產生凝露的原因與解決方案

返回列表 來源：中研立華發布日期： 2022-09-06

在電池、元器件、板級與單元級模塊等產品的環境實驗中，溫度快速上升時很容易導致產品上出現凝露等物理現象。這凝露現象的產生與產品材質、腔體大小、升降溫速率、相對濕度、箱內氣壓和空氣流速等因素都有關系。
當試驗箱中環境溫度升高時，由于熱慣性，產品表面的溫度低于環境溫度，當濕熱的環境空氣遇到低于露點的產品表面時，水汽就會凝結在表面形成露滴。并且，如果產品密封，當試驗箱中環境溫度降低時，產品外殼內溫度比腔體內空氣溫度降溫快，腔體內濕熱空氣也會在產品外殼內壁凝結成露滴。

凝露網圖示意圖

凝露問題歸結于兩方面
1.制冷系統可能引起的凝露問題。在做試驗過程中發現有水汽從風口吹出，并且在風道內和風輪上都粘有水滴。造成這一現象的原因主要是蒸發器換熱不均勻引起的。
2.環境試驗箱結構問題。當環境試驗箱的制冷能力比較大，而凝露試驗時的風量太小時，由于出風溫度比較低，使環境空氣中的水蒸汽凝結形成吹霧現象，并且可能使出風口形成水滴。

凝露現象的危害
通常情況下，單純的凝露水不足以導致產品故障，但在環境應力篩選試驗箱中，凝露水會與其他因素融合產生物理/化學作用，從而影響產品的安全質量，如金屬氧化/電化學腐蝕、有機和無機表面覆蓋層的化學或電化學破壞、摩擦系數的改變導致粘結或粘附、因吸收效應導致的材料膨脹、物理強度降低、電氣短路等引起的典型失效故障如下圖。

焊點生銹電池膨脹網圖示意圖

凝露作用與產品所用材料、腔體大小、升降溫速率、相對濕度有關。材料吸熱性越差、腔體越大、升降溫速率越快、相對濕度越大，則凝露作用就越厲害。只要破壞了凝露發生的條件的任意一個，就可以防止凝露發生。

解決方案
經過長期觀察，發現影響恒溫恒濕試驗箱內氣體露點變化的因素主要有以下兩點：
(1)環境濕度：當試驗箱的環境運行濕度較大時，箱內容易出現凝露現象。
(2)箱體的密封性：箱體的密封性越好，環境濕度對箱內氣體的影響越小。