一、引言

二、水質(zhì)要求

（一）電阻率

1. 電阻率的重要性

• 水的電阻率是衡量水中離子含量多少的一個(gè)重要指標(biāo)。在潮濕環(huán)境模擬試驗(yàn)箱中，高電阻率的水能夠減少水中離子在試驗(yàn)過程中對(duì)試驗(yàn)樣品的影響。例如，當(dāng)試驗(yàn)箱內(nèi)濕度較高時(shí)，如果水中含有大量的金屬離子（如鈣、鎂、鐵等），這些離子可能會(huì)在試驗(yàn)樣品表面沉積，改變樣品的表面特性，影響其電氣性能或化學(xué)反應(yīng)過程。一般來說，試驗(yàn)箱用水的電阻率應(yīng)不低于 5MΩ?cm，對(duì)于一些對(duì)濕度環(huán)境要求極為嚴(yán)格的試驗(yàn)，如高精度電子元件的潮濕測試，電阻率甚至應(yīng)達(dá)到 10MΩ?cm 以上。

2. 電阻率的測量與監(jiān)控

• 為了確保試驗(yàn)箱用水的電阻率符合要求，應(yīng)定期使用電阻率儀對(duì)水的電阻率進(jìn)行測量。測量頻率可根據(jù)試驗(yàn)箱的使用頻率和水質(zhì)情況確定，一般建議每周至少測量一次。如果發(fā)現(xiàn)電阻率低于規(guī)定值，應(yīng)及時(shí)采取措施，如更換水源或?qū)λM(jìn)行處理，以提高電阻率。同時(shí)，在試驗(yàn)箱的控制系統(tǒng)中，可以設(shè)置電阻率監(jiān)測功能，當(dāng)電阻率超出設(shè)定范圍時(shí)，自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，提醒操作人員進(jìn)行處理。

（二）酸堿度（pH 值）

1. 合適的 pH 值范圍

• 試驗(yàn)箱用水的 pH 值應(yīng)保持在中性或接近中性的范圍，一般為 6.5 - 7.5。過酸或過堿的水可能會(huì)腐蝕試驗(yàn)箱的內(nèi)部部件，如水箱、管道、加濕器等。例如，酸性水可能會(huì)腐蝕金屬管道和加濕器的金屬部件，導(dǎo)致設(shè)備損壞，縮短使用壽命；堿性水可能會(huì)與水中的某些離子反應(yīng)，形成沉淀，堵塞管道和噴頭。此外，不合適的 pH 值還可能影響試驗(yàn)樣品的性能測試結(jié)果，特別是對(duì)于一些對(duì)酸堿敏感的材料或生物樣品。

2. pH 值的調(diào)節(jié)與控制

• 在使用試驗(yàn)箱之前，應(yīng)使用 pH 計(jì)測量水的 pH 值。如果 pH 值不在合適的范圍內(nèi)，可以通過添加適量的酸堿調(diào)節(jié)劑進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，當(dāng) pH 值偏低時(shí)，可以添加少量的氫氧化鈉溶液來提高 pH 值；當(dāng) pH 值偏高時(shí)，可以添加適量的鹽酸溶液來降低 pH 值。在調(diào)節(jié) pH 值時(shí)，應(yīng)緩慢加入調(diào)節(jié)劑，并不斷攪拌，同時(shí)密切監(jiān)測 pH 值的變化，避免 pH 值調(diào)節(jié)過度。在試驗(yàn)箱運(yùn)行過程中，也應(yīng)定期監(jiān)測水的 pH 值，一般每 2 - 3 天測量一次，確保 pH 值始終保持在規(guī)定范圍內(nèi)。

（三）硬度

1. 硬度對(duì)試驗(yàn)的影響

• 水的硬度主要由水中的鈣、鎂等離子含量決定。硬水在加熱或蒸發(fā)過程中容易形成水垢，這些水垢會(huì)附著在試驗(yàn)箱的加熱元件、加濕器噴頭、管道內(nèi)壁等部位。例如，在蒸汽加濕的試驗(yàn)箱中，硬水形成的水垢可能會(huì)堵塞加濕器噴頭，導(dǎo)致加濕不均勻或無法加濕；在加熱系統(tǒng)中，水垢會(huì)降低加熱效率，增加能源消耗，甚至可能導(dǎo)致加熱元件損壞。因此，試驗(yàn)箱用水的硬度應(yīng)盡可能低，一般以碳酸鈣計(jì)，硬度應(yīng)小于 50mg/L。

2. 硬度的降低方法

• 對(duì)于硬度較高的水源，可以采用離子交換樹脂軟化法或反滲透法來降低水的硬度。離子交換樹脂軟化法是利用離子交換樹脂中的鈉離子與水中的鈣、鎂離子進(jìn)行交換，從而去除水中的鈣、鎂離子，降低硬度。反滲透法則是通過半透膜的作用，在壓力作用下，使水通過半透膜而大部分雜質(zhì)離子被截留，從而得到硬度較低的水。在使用軟化水設(shè)備時(shí)，應(yīng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和再生，確保其正常運(yùn)行和軟化效果。例如，離子交換樹脂軟化設(shè)備應(yīng)根據(jù)樹脂的交換容量和處理水量，定期進(jìn)行樹脂再生，一般每 1 - 2 個(gè)月再生一次。

（四）微生物含量

1. 微生物污染的危害

• 水中的微生物在潮濕環(huán)境模擬試驗(yàn)箱中可能會(huì)大量繁殖，尤其是在溫暖、潮濕的環(huán)境下。微生物可能會(huì)附著在試驗(yàn)樣品表面，影響樣品的性能測試結(jié)果。例如，對(duì)于生物醫(yī)學(xué)材料的測試，微生物污染可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的測試結(jié)果，誤認(rèn)為是材料本身的性能問題；對(duì)于電子元件的測試，微生物及其代謝產(chǎn)物可能會(huì)導(dǎo)致電氣短路或腐蝕。此外，微生物還可能堵塞試驗(yàn)箱的管道、噴頭等部件，影響試驗(yàn)箱的正常運(yùn)行。

2. 微生物的控制措施

• 為了控制水中微生物的含量，可以采用紫外線殺菌、化學(xué)消毒或過濾等方法。紫外線殺菌是利用紫外線的殺菌作用，破壞微生物的 DNA 結(jié)構(gòu)，使其失去繁殖能力。化學(xué)消毒則是使用消毒劑，如過氧化氫、次氯酸鈉等，對(duì)水進(jìn)行消毒處理。在使用化學(xué)消毒劑時(shí)，應(yīng)注意消毒劑的濃度和殘留問題，避免消毒劑對(duì)試驗(yàn)樣品和試驗(yàn)箱部件造成損害。過濾方法可以采用超濾膜過濾，去除水中的微生物和大分子有機(jī)物。一般來說，試驗(yàn)箱用水中的微生物含量應(yīng)控制在每毫升 100 個(gè)菌落形成單位（CFU/mL）以下。

三、用水處理方法

（一）預(yù)處理

1. 沉淀與過濾

• 對(duì)于自來水或其他水源，首先應(yīng)進(jìn)行沉淀處理，讓水中的懸浮雜質(zhì)自然沉淀到容器底部。沉淀時(shí)間可根據(jù)水質(zhì)情況確定，一般為 12 - 24 小時(shí)。然后，將上層清水通過過濾器進(jìn)行過濾，去除殘留的懸浮雜質(zhì)。過濾器可采用砂濾、活性炭濾或多層復(fù)合濾材過濾器。砂濾主要去除較大顆粒的雜質(zhì)，活性炭濾能夠吸附水中的有機(jī)物和部分異味，多層復(fù)合濾材過濾器則可以綜合去除多種雜質(zhì)，提高過濾效果。例如，在一些對(duì)水質(zhì)要求較高的試驗(yàn)箱中，可采用由砂濾、活性炭濾和超濾膜組成的多層復(fù)合過濾器，先通過砂濾去除大顆粒雜質(zhì)，再由活性炭濾吸附有機(jī)物，最后通過超濾膜去除微生物和小分子雜質(zhì)。

2. 軟化處理（如需要）

• 如果水源硬度較高，如地下水或某些地區(qū)的自來水，應(yīng)進(jìn)行軟化處理。如前所述，可采用離子交換樹脂軟化法或反滲透法。離子交換樹脂軟化系統(tǒng)一般由樹脂罐、鹽箱和控制器組成。樹脂罐中裝有離子交換樹脂，當(dāng)水通過樹脂罐時(shí)，水中的鈣、鎂離子與樹脂中的鈉離子進(jìn)行交換，從而降低水的硬度。鹽箱用于儲(chǔ)存氯化鈉溶液，當(dāng)樹脂交換飽和后，通過控制器控制，用氯化鈉溶液對(duì)樹脂進(jìn)行再生。反滲透系統(tǒng)則由高壓泵、反滲透膜組件和儲(chǔ)水箱組成。高壓泵將水加壓后通過反滲透膜組件，在壓力作用下，水通過膜而雜質(zhì)離子被截留，得到軟化水并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱中。

（二）后處理

1. 電阻率提升（如需要）

• 如果經(jīng)過預(yù)處理后的水電阻率仍未達(dá)到試驗(yàn)箱要求，可以采用離子交換樹脂混床或電滲析法進(jìn)一步提高電阻率。離子交換樹脂混床是將陰、陽兩種離子交換樹脂混合裝填在同一個(gè)交換柱內(nèi)，水通過混床時(shí)，陰、陽離子同時(shí)被交換去除，從而得到高電阻率的水。電滲析法則是利用離子交換膜的選擇透過性，在直流電場作用下，使水中的陰、陽離子分別向兩極移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)水的淡化和電阻率提升。在使用離子交換樹脂混床時(shí)，應(yīng)定期對(duì)樹脂進(jìn)行再生，一般每 3 - 6 個(gè)月再生一次；電滲析設(shè)備則應(yīng)定期檢查膜組件的運(yùn)行情況，防止膜污染和損壞。

2. 消毒處理

• 為了控制水中微生物含量，在預(yù)處理或后處理過程中應(yīng)進(jìn)行消毒處理。如采用紫外線殺菌裝置，紫外線殺菌燈應(yīng)安裝在水流經(jīng)過的管道內(nèi)或水箱中，確保水能夠充分接受紫外線照射。紫外線照射時(shí)間可根據(jù)水的流量和微生物含量確定，一般為 10 - 30 分鐘。對(duì)于化學(xué)消毒，應(yīng)根據(jù)消毒劑的種類和水的體積，準(zhǔn)確計(jì)算消毒劑的用量，并在消毒后充分?jǐn)嚢?，使消毒劑均勻分布在水中。消毒后，?yīng)根據(jù)消毒劑的殘留要求，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄈコ龤埩粝緞缁钚蕴课交蚱貧馓幚怼?/p>

四、用水管理與維護(hù)

（一）水箱管理

1. 定期清洗水箱

• 試驗(yàn)箱的水箱應(yīng)定期清洗，以去除水箱底部和內(nèi)壁的污垢、沉淀和微生物。清洗頻率可根據(jù)水箱的材質(zhì)、使用環(huán)境和水質(zhì)情況確定，一般為每 1 - 3 個(gè)月清洗一次。在清洗水箱時(shí)，應(yīng)先將水箱內(nèi)的水排空，然后使用中性清潔劑和軟毛刷對(duì)水箱內(nèi)壁進(jìn)行清洗，去除污垢和微生物。清洗完成后，用清水沖洗水箱多次，確保水箱內(nèi)無清潔劑殘留。對(duì)于一些大型試驗(yàn)箱的水箱，可能需要人員進(jìn)入水箱內(nèi)部進(jìn)行清洗，在這種情況下，應(yīng)確保清洗人員的安全，如提供良好的通風(fēng)條件和必要的防護(hù)設(shè)備。

2. 水箱密封與防護(hù)

• 水箱應(yīng)具有良好的密封性能，防止外界雜質(zhì)和微生物進(jìn)入水箱。水箱的蓋子應(yīng)密封嚴(yán)實(shí)，在水箱的進(jìn)水口和出水口應(yīng)安裝過濾器，進(jìn)一步防止雜質(zhì)進(jìn)入水箱。此外，水箱應(yīng)避免陽光直射，可采用遮陽罩或放置在陰涼處，防止水箱內(nèi)水溫過高，促進(jìn)微生物繁殖。同時(shí)，應(yīng)定期檢查水箱的外觀，查看是否有裂縫、滲漏等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修復(fù)。

（二）管道系統(tǒng)管理

1. 管道清洗與疏通

• 試驗(yàn)箱的管道系統(tǒng)也應(yīng)定期清洗，以去除管道內(nèi)壁的水垢、污垢和微生物。管道清洗可采用化學(xué)清洗和機(jī)械清洗相結(jié)合的方法。化學(xué)清洗是利用酸、堿或?qū)Ｓ玫墓艿狼逑磩┡c管道內(nèi)的污垢進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將污垢溶解或分解，然后用清水沖洗干凈。例如，對(duì)于水垢堵塞的管道，可以使用鹽酸溶液進(jìn)行清洗，但在使用鹽酸溶液時(shí)，應(yīng)注意濃度控制和安全防護(hù)，避免鹽酸對(duì)管道和人員造成損害。機(jī)械清洗則是采用管道疏通機(jī)、高壓水射流清洗設(shè)備等工具，將管道內(nèi)的堵塞物清除。對(duì)于一些難以清洗的管道彎頭、三通等部位，可以采用拆卸后單獨(dú)清洗的方法。管道清洗的頻率可根據(jù)管道的材質(zhì)、水質(zhì)情況和使用頻率確定，一般為每 6 個(gè)月至 1 年清洗一次。

2. 管道檢查與維護(hù)

• 定期對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行檢查，查看管道是否有泄漏、變形、腐蝕等現(xiàn)象。管道的連接處應(yīng)重點(diǎn)檢查，確保連接牢固，密封良好。對(duì)于金屬管道，應(yīng)檢查是否有銹蝕現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)銹蝕，應(yīng)及時(shí)采取防腐措施，如涂刷防銹漆或更換銹蝕的管道段。在試驗(yàn)箱運(yùn)行過程中，應(yīng)注意觀察管道的運(yùn)行情況，如水流是否通暢、有無異常聲音等，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

（三）水質(zhì)監(jiān)測與記錄

1. 建立水質(zhì)監(jiān)測制度

• 應(yīng)建立完善的水質(zhì)監(jiān)測制度，定期對(duì)試驗(yàn)箱用水的電阻率、pH 值、硬度和微生物含量等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測頻率可根據(jù)試驗(yàn)箱的使用頻率和水質(zhì)情況確定，如電阻率每周至少監(jiān)測一次，pH 值每 2 - 3 天監(jiān)測一次，硬度每月監(jiān)測一次，微生物含量每半月監(jiān)測一次。在監(jiān)測過程中，應(yīng)使用準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測儀器，如電阻率儀、pH 計(jì)、硬度測定儀和微生物培養(yǎng)箱等，并按照儀器的使用說明書進(jìn)行操作。

2. 水質(zhì)記錄與分析

• 每次水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果應(yīng)詳細(xì)記錄，包括監(jiān)測時(shí)間、監(jiān)測指標(biāo)、監(jiān)測結(jié)果等信息。建立水質(zhì)記錄檔案，以便對(duì)水質(zhì)變化情況進(jìn)行分析和追溯。通過對(duì)水質(zhì)記錄的分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)變化趨勢，如電阻率逐漸下降、硬度逐漸升高等，從而提前采取措施，如更換水源、調(diào)整水處理工藝等，確保試驗(yàn)箱用水始終符合要求。同時(shí)，水質(zhì)記錄也可作為試驗(yàn)箱維護(hù)和故障診斷的參考依據(jù)，例如，如果試驗(yàn)箱出現(xiàn)加濕不均勻或管道堵塞等問題，可以通過查看水質(zhì)記錄，分析是否是由于水質(zhì)問題導(dǎo)致的。

五、結(jié)論