浅谈模拟环境试验设备发展趋势

环境试验设备经历了由单一环境因素模拟向多环境因素模拟，从静态模拟到动态模拟，由简单控制到微机全自动控制的发展过程。目前的发展方向是“更快、更好、更省”，并呈现以下特点：

（1）试件尺寸：从小尺寸向大尺寸、全尺寸方向发展，试样从材料向构件、整机发展；

（2）提高环境因素模拟精度：如目前模拟太阳辐射的光源主要是氙灯，金属卤素灯尽管氙灯和金属卤素灯的光谱与太阳光谱接近，但光谱上某些点段相差较大。实践表明这些差别对有些材料样品的试验结果有影响，国外一些厂家在积极寻找新的光源。另外对氙灯和金属卤素灯光强的控制正在由点段控制向全光谱段控制方向发展。

（3）自然环境试验从典型环境向严酷与环境发展，向自然环境加速试验发展，向实验室模拟自然环境加速试验发展，并开始应用计算机数字仿真技术。

（4）采用新的控制技术：大量采用计算机领域内的新技术，如显示触摸屏技术、PLC技术、现场总线技术等。试验过程的检监测技术已向现场连续观察与检测方向发展，并对观察与检测结果实现远程传输。

（5）更接近于实际环境的综合箱：如振动试验箱已经发展成为三综合（温度、湿度、振动）、四综合（温度、湿度、低气压、振动）试验箱，并且出现了多维振动试验箱；腐蚀试验箱由单一腐蚀试验向循环腐蚀试验（腐蚀－湿热－干燥－腐蚀）箱方向发展。

（6）大型综合设备：为适应各行各业的需要，研发制作大型综合的环境试验设施，如美国LU军阿伯丁靶场的兵器环境试验设备能让车辆在行驶道路条件下，模拟低温、高温、湿热、新风等多参数组合环境。该设备有624m3、240m3和252m3三个环境试验室，采用多套空气制冷系统和各自独立的电加热设备。在大型环模设备中成功采用了空气制冷。该设备*大试验室空间尺寸为6m×25m×8m（长×宽×高），温度范围为71~100℃，相对湿度可到85×(1±0.05)%RH（≤40℃），模拟的*大太阳辐射强度为1200W/m2，模拟的*大风速为35m/s。

（7）重视各种试验数据的管理和应用：发达国家以数据库、数据手册、标准规范等集成性成果作为其共享与保护的手段，同时为研究、设计和技术改进提供了科学依据，避免了设计的盲目性。美军在自然环境试验中，经过长期系统的环境试验数据积累，出版了腐蚀手册，开发了新的耐候材料和产品，并制定了大量的材料生产、产品设计、工程设计等一系列标准和规范。美国制定的各类环境试验方法标准，为世界各国普遍采用，其中不少已成为标准。如美国杰出的《尤利格腐蚀手册》、《军工材料与构件环境适应性数据汇编》等集成性成果已在*推广应用，形成了一种独立的知识产权，实现了材料与产品环境试验数据面向全社会的共享与服务。日本也十分重视自然环境适应性数据共享与保护。他们大约有40个大气环境试验站，并形成网络体系，通过对原始数据的分析处理，建立共享服务数据库，面向社会为国家重点工程、项目研究、材料生产与应用部门提供数据服务。英国共有各类大气暴露场40个左右，仅钢铁研究协会就有8个，其中*大的是卡林顿暴露场。对于各试验站产生的环境试验数据，他们通过环境数据采集自动化、测试数据数字化和数据汇交格式标准化，建立完善的国家试验站网计算机网络。以关键材料、通用零部件、核心元器件等基础产品为对象，系统积累它们在各类环境中的环境因素及环境适应性数据，研究其与这些环境相互作用、性能演变及失效机理。为环境严酷度评估、装备产品环境适应性评价、实验室加速试验方法研究、环境试验标准制定、数据共享等提供技术支撑和服务。如英国皇JIA化学会数据库（RCS）等，都通过大型数据库实现数据资源的有偿使用，有力促进了数据资源的推广与应用。