?可程式高低溫試驗(yàn)箱是一種能夠模擬各種高低溫環(huán)境條件的試驗(yàn)設(shè)備。它可以按照預(yù)先設(shè)定的程序,在一定的溫度范圍內(nèi)自動(dòng)地、精確地控制溫度變化,為測(cè)試樣品提供所需的溫度環(huán)境,以評(píng)估樣品在不同溫度條件下的性能、可靠性和耐久性。以下小編詳細(xì)介紹一下關(guān)于相關(guān)內(nèi)容:
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一、工作原理
制冷系統(tǒng):
可程式高低溫試驗(yàn)箱的制冷系統(tǒng)主要基于蒸汽壓縮式制冷循環(huán)。它通過壓縮機(jī)對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮,使制冷劑的壓力和溫度升高。常用的制冷劑有 R404A 等。被壓縮后的制冷劑進(jìn)入冷凝器,在冷凝器中,制冷劑向外界散熱并液化。例如,冷凝器通常采用風(fēng)冷或水冷的方式將熱量散發(fā)出去。然后,液態(tài)制冷劑通過膨脹閥,壓力驟降,溫度也隨之降低,形成低溫低壓的液體制冷劑。最后,低溫制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中吸收試驗(yàn)箱內(nèi)的熱量,從而實(shí)現(xiàn)降溫的目的。蒸發(fā)器中的制冷劑蒸發(fā)后又回到壓縮機(jī),完成一個(gè)制冷循環(huán)。
加熱系統(tǒng):
加熱一般是通過電加熱管來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)試驗(yàn)箱需要升溫時(shí),電加熱管開始工作,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,通過熱對(duì)流的方式使試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣溫度升高。加熱管的功率和數(shù)量根據(jù)試驗(yàn)箱的大小和升溫速度的要求來確定。為了使箱內(nèi)溫度均勻,通常會(huì)在試驗(yàn)箱內(nèi)設(shè)置循環(huán)風(fēng)機(jī),將熱空氣均勻地分布在試驗(yàn)箱的各個(gè)角落。
溫度控制系統(tǒng):
溫度控制系統(tǒng)是可程式高低溫試驗(yàn)箱的核心部分。它由溫度傳感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。溫度傳感器(如鉑電阻溫度傳感器)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度,并將溫度信號(hào)反饋給控制器??刂破鞲鶕?jù)預(yù)設(shè)的溫度程序(可以是高低溫循環(huán)、恒定高溫或低溫等)和反饋的溫度信號(hào)進(jìn)行比較和運(yùn)算。如果實(shí)際溫度與設(shè)定溫度不符,控制器就會(huì)發(fā)出指令,驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)或加熱系統(tǒng)工作,調(diào)整箱內(nèi)溫度,直到達(dá)到設(shè)定的溫度要求。并且,控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的溫度控制,一般溫度控制精度可以達(dá)到 ±0.1 - ±1℃之間,具體精度取決于試驗(yàn)箱的規(guī)格和性能。
濕度控制系統(tǒng)(如果有):
對(duì)于一些帶有濕度控制功能的試驗(yàn)箱,其濕度控制原理主要是通過蒸汽加濕或水噴淋加濕來增加濕度,利用制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器除濕來降低濕度。例如,在加濕時(shí),通過加熱水產(chǎn)生水蒸氣,然后通過風(fēng)機(jī)將水蒸氣送入試驗(yàn)箱內(nèi),提高空氣濕度;在除濕時(shí),利用蒸發(fā)器使空氣中的水蒸氣凝結(jié)成水滴,通過排水系統(tǒng)排出,從而降低濕度。濕度控制系統(tǒng)同樣也有濕度傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè),并由控制器進(jìn)行調(diào)節(jié),使?jié)穸瓤刂圃谠O(shè)定的范圍內(nèi)。
二、應(yīng)用范圍
電子電器行業(yè):
產(chǎn)品可靠性測(cè)試:用于測(cè)試電子元器件(如集成電路、電容、電阻等)、電子設(shè)備(如手機(jī)、電腦、電視等)在不同溫度環(huán)境下的性能和可靠性。例如,在高溫環(huán)境下測(cè)試電子設(shè)備的散熱性能,看是否會(huì)因?yàn)檫^熱而出現(xiàn)故障;在低溫環(huán)境下檢查電子元器件的參數(shù)是否會(huì)發(fā)生漂移,是否能正常工作。通過高低溫循環(huán)試驗(yàn),可以模擬產(chǎn)品在實(shí)際使用過程中可能遇到的極端溫度變化,提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的潛在缺陷,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
產(chǎn)品研發(fā)階段的環(huán)境模擬:在電子電器產(chǎn)品的研發(fā)過程中,工程師可以利用可程式高低溫試驗(yàn)箱模擬各種溫度環(huán)境,對(duì)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。比如,確定產(chǎn)品的工作溫度范圍,評(píng)估不同材料在高低溫下的適用性,為產(chǎn)品的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
汽車行業(yè):
汽車零部件測(cè)試:汽車上有許多零部件(如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、電子控制系統(tǒng)、座椅等)需要在不同的溫度條件下進(jìn)行測(cè)試。通過高低溫試驗(yàn)箱,可以模擬汽車在寒冷的極地環(huán)境、炎熱的沙漠環(huán)境等不同地域和季節(jié)的溫度變化,測(cè)試零部件的耐久性、安全性和性能。例如,測(cè)試汽車座椅的皮革在高溫下是否會(huì)褪色、變形,測(cè)試汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能在低溫下是否正常。
整車環(huán)境模擬測(cè)試:除了零部件測(cè)試,一些大型的高低溫試驗(yàn)箱還可以對(duì)整車進(jìn)行環(huán)境模擬測(cè)試。將整車放置在試驗(yàn)箱內(nèi),模擬不同的行駛環(huán)境溫度,測(cè)試汽車的整體性能,如空調(diào)系統(tǒng)的制冷和制熱效果、車內(nèi)電子設(shè)備的工作狀態(tài)等。
航空航天領(lǐng)域:
航空航天設(shè)備測(cè)試:航空航天設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求非常嚴(yán)格,因?yàn)樵诟呖栈蛱窄h(huán)境中,溫度變化劇烈??沙淌礁叩蜏卦囼?yàn)箱用于測(cè)試航空航天設(shè)備(如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、衛(wèi)星通信設(shè)備等)在極端溫度條件下的性能。例如,衛(wèi)星在地球軌道運(yùn)行時(shí),會(huì)經(jīng)歷太陽直射時(shí)的高溫和進(jìn)入地球陰影時(shí)的低溫,通過高低溫試驗(yàn)箱可以模擬這種環(huán)境,確保衛(wèi)星設(shè)備能夠正常工作。
材料性能研究:用于研究航空航天材料(如復(fù)合材料、金屬合金等)在高低溫環(huán)境下的力學(xué)性能、熱物理性能等。這些材料在不同溫度下的性能變化直接關(guān)系到航空航天設(shè)備的安全性和可靠性,通過試驗(yàn)可以為材料的改進(jìn)和選型提供數(shù)據(jù)支持。
材料科學(xué)與工程領(lǐng)域:
材料性能評(píng)估:對(duì)各種新型材料(如高分子材料、陶瓷材料、建筑材料等)進(jìn)行高低溫性能評(píng)估。例如,在高溫下測(cè)試材料的熱穩(wěn)定性、抗氧化性;在低溫下測(cè)試材料的韌性、抗脆斷性能等。通過這些測(cè)試,可以了解材料的特性,為材料的應(yīng)用范圍和使用條件提供參考。
材料老化研究:研究材料在長(zhǎng)期高低溫交替作用下的老化規(guī)律。例如,通過模擬自然環(huán)境中的四季溫度變化,觀察材料(如塑料管道、橡膠密封件等)的老化過程,評(píng)估材料的使用壽命,為材料的耐久性設(shè)計(jì)提供依據(jù)。