环境试验的存在，是为了在产品到达现场之前回答一个问题：经历多年的高温、低温、潮湿和振动之后，它还能正常工作吗？对于从事航空航天、汽车、半导体、电池和电子开发的工程师而言，答案通常通过标准化试验程序来寻求。其中，IEC 60068 仍是气候与机械试验领域引用较广泛的系列标准之一。
本文说明 IEC 60068 涵盖的内容、湿热与温度试验的组织方式，以及在选择高低温湿热试验箱或相关系统时应考察的要点。
IEC 60068 实际涵盖的内容
IEC 60068 按部分发布，每个部分针对不同的环境应力类别。试验箱采购中较常引用的部分包括：
- IEC 60068-2-1 — 低温试验
- IEC 60068-2-2 — 干热试验
- IEC 60068-2-30 — 交变湿热（12 h + 12 h 循环）
- IEC 60068-2-78 — 恒定湿热
- IEC 60068-2-14 — 温度变化（温度循环与温度冲击）
- IEC 60068-2-38 — 温度/湿度组合循环试验
恒定湿热与交变湿热的区别对设备选型很重要。恒定湿热试验在规定的持续时间内保持固定的温度和相对湿度，这对湿度控制稳定性提出持续要求。交变湿热试验在条件之间进行升降，有时包含凝露阶段，这对转换速率、恢复时间以及防止试验箱自身产生非预期凝露提出要求。
相关标准 IEC 60068-2-38 将温度循环与湿度暴露组合在单一剖面中。用于此类工作的试验箱需要协调控制两个变量，而不是让相互独立的控制回路彼此干扰。
实际中的温度与湿度范围
通用气候试验箱的常见工作范围约为 -70 °C 至 +180 °C，扩展平台可达 -75 °C 至 +200 °C。湿度控制通常覆盖约 10 %RH 至 98 %RH，但在温度极端条件下可实现的包络会收窄。这是物理约束，而非供应商的限制：在极低温度下，空气中的水分含量可忽略不计；在接近 100 °C 的高温下，露点关系限制了可维持的相对湿度。
查看规格表时，应关注在特定温度下标注的湿度范围，而不是单一的宣传数字。一台在 +25 °C 下标称可达 98 %RH 的试验箱，在 +85 °C 下可能只能达到 20 %RH。要求在高温下保持高湿度的试验剖面，需要对照实际性能包络仔细核实。
其他值得考察的参数：
- 工作空间内的温度均匀度，通常以规定设定点下的容差表示
- 控制传感器处的波动度，它与均匀度不同
- 升温与降温速率，线性或平均，以及是否带活负载标定
- 设定点变化后的湿度均匀度与响应时间
将试验箱类型与试验意图匹配
并非所有温度或湿度要求都适合同一种箱体。下表将常见试验意图对应到设备类别。
| 试验意图 | 典型设备 |
|---|---|
| 恒定湿热，IEC 60068-2-78 | 高低温湿热试验箱 |
| 交变湿热，IEC 60068-2-30 | 带程序升降的高低温湿热试验箱 |
| 快速温度循环 | 快速温变试验箱 |
| 极端温度冲击，两区转换 | 温度冲击试验箱 |
| 温度、湿度、振动综合 | 三综合（AGREE）试验箱 |
| 海拔与低气压模拟 | 低气压试验箱 |
| 空间环境模拟 | 热真空试验箱 |
| 高加速寿命试验 | HALT/HASS 试验箱 |
| 大型组件、整车 | 步入式试验箱 |
快速温变试验箱与温度冲击试验箱之间的选择常被误解。快速温变试验箱在单一工作空间内移动空气；温度冲击试验箱则在两个预调节区之间移动产品。后者产生陡峭得多的产品级转换，但对中间停留行为的控制较少。
对于将振动与气候结合的程序，三综合试验箱允许同时施加激励与气候暴露，比顺序试验更能反映真实使用条件。有关配置选项的更多细节，请参见 /zh/projects/ 。
IEC 之外的标准：剖面在何处出现分歧
IEC 60068 并非单一的框架。许多行业还叠加了额外要求：
- MIL-STD-810 — 美国军用环境工程考虑，在航空航天与国防领域广泛采用
- GJB — 中国国家军用标准，常与 MIL-STD 方法配合使用
- ISO 16750 — 道路车辆，电气与电子设备的环境条件
- JEDEC JESD22 — 半导体器件可靠性，包括湿敏等级
- ASTM 与 UL — 含气候要素的材料与产品安全测试
实际结果是，一台试验箱可能需要满足多种剖面。在确定设备规格时，列出你预期运行的所有标准和方法，然后确认每一项所要求的温度范围、湿度范围、升降速率和停留容差。为恒定湿热选型的试验箱，可能不足以应对来自另一标准的快速循环剖面。
选型清单
在询价之前，请收集以下信息：
- 你必须遵循的试验标准与方法，包括修订年份
- 温度范围，并在较高和最低设定点之外留有余量
- 各温度下的湿度范围，而不仅是环境温度下
- 所需的升降速率，以及它适用于产品还是空气
- 各平台段的停留时间与容差
- 负载描述 — 质量、材料、功耗和夹具
- 相对于负载的试验箱容积，因为小箱中的大负载会减慢恢复
- 公用设施要求 — 电力、水、排水和压缩空气
- 用于审核或鉴定报告的数据记录与可追溯性需求
负载特性尤其值得关注。在试验箱内耗散热量的通电设备会改变热平衡，而吸湿性负载会吸收或释放水分，干扰湿度控制。尽早提供这些细节，可避免调试期间出现意外。
总结
IEC 60068 为气候试验提供了结构化的术语体系，但标准本身并不能告诉你该买哪台试验箱。决定性因素是你必须运行的具体方法、各设定点下的湿度与温度包络、升降与停留容差，以及负载的性质。在评估设备之前先梳理这些要求的工程师，往往最终得到的是一台支撑其鉴定程序的试验箱，而不是限制它的试验箱。
有关航空航天、汽车、半导体、电池和研究环境的应用指导，请参见 /zh/applications/ 和 /zh/solutions/ 。关于试验箱设计与控制架构的技术说明汇集在 /zh/tech/ 下，配置问题可通过 /zh/contact/ 咨询。