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可程式溫度速變?cè)囼?yàn)箱作用

  在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性面臨著更為嚴(yán)苛的考驗(yàn)。無(wú)論是翱翔于藍(lán)天的航空航天設(shè)備、風(fēng)馳電掣的汽車，還是與我們生活息息相關(guān)的電子電器產(chǎn)品，它們?cè)趯?shí)際使用過(guò)程中都可能遭遇溫度的急劇變化。而可程式溫度速變?cè)囼?yàn)箱，就像是一位嚴(yán)格的 “考官"，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

一、產(chǎn)品用途

電子電器行業(yè)

用于測(cè)試電子元器件、電路板、芯片等在溫度快速變化環(huán)境下的性能。例如，手機(jī)中的芯片在不同環(huán)境溫度下頻繁切換（如從寒冷的戶外到溫暖的室內(nèi)）時(shí)，通過(guò)該試驗(yàn)箱可檢測(cè)芯片是否會(huì)出現(xiàn)故障、參數(shù)漂移等問(wèn)題，確保電子產(chǎn)品在復(fù)雜溫度變化場(chǎng)景中的可靠性。

對(duì)電腦、電視等電器設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，模擬其在運(yùn)輸過(guò)程中可能遭遇的溫度急劇變化，檢驗(yàn)電器內(nèi)部的連接部件是否會(huì)因熱脹冷縮而松動(dòng)，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。

汽車工業(yè)

汽車零部件如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、傳感器等，在汽車行駛過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷不同的溫度環(huán)境。該試驗(yàn)箱可模擬汽車從寒冷的早晨啟動(dòng)（低溫環(huán)境）到正常行駛后發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度升高（高溫環(huán)境）的快速溫度變化過(guò)程，評(píng)估零部件的耐久性和穩(wěn)定性，保障汽車行駛安全。

對(duì)汽車內(nèi)飾材料進(jìn)行測(cè)試，防止因溫度快速變化導(dǎo)致材料變形、褪色或產(chǎn)生異味，提高用戶的使用體驗(yàn)。

航空航天領(lǐng)域

航空航天設(shè)備中的電子系統(tǒng)、精密儀器在高空中會(huì)面臨極-端的溫度變化。溫度速變?cè)囼?yàn)箱可模擬飛行器在穿越大氣層、不同飛行高度和不同氣候區(qū)域時(shí)的溫度變化情況，確保航空航天設(shè)備在惡劣環(huán)境下能正常工作，對(duì)保障飛行安全至關(guān)重要。

材料科學(xué)研究

對(duì)新型材料進(jìn)行溫度速變性能測(cè)試，研究材料在快速溫度變化下的物理性質(zhì)變化，如材料的熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、強(qiáng)度等參數(shù)的變化規(guī)律。這有助于材料科學(xué)家改進(jìn)材料配方和工藝，開(kāi)發(fā)出更適應(yīng)復(fù)雜溫度環(huán)境的高性能材料。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

箱體

外殼：一般采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板噴塑處理，具有良好的防腐、防銹性能，同時(shí)外觀美觀大方。這種材質(zhì)能有效保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室等多種使用環(huán)境。

內(nèi)膽：多為不銹鋼材料（如 SUS304），其優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕、易清潔，并且能夠保證良好的溫度傳導(dǎo)性能，有利于試驗(yàn)箱內(nèi)溫度的均勻分布。

保溫層

采用高性能保溫材料填充，如聚氨酯泡沫等。這種保溫材料具有低導(dǎo)熱系數(shù)，能有效減少試驗(yàn)箱內(nèi)外的熱量交換，降低能耗，同時(shí)有助于維持試驗(yàn)箱內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，確保試驗(yàn)在設(shè)定的溫度條件下準(zhǔn)確進(jìn)行。

制冷系統(tǒng)

由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置等組成。壓縮機(jī)作為核心部件，通常選用國(guó)際品牌，如丹佛斯、谷輪等，具有高效、穩(wěn)定的制冷能力。冷凝器采用風(fēng)冷或水冷方式，將制冷劑的熱量散發(fā)出去。蒸發(fā)器則負(fù)責(zé)吸收試驗(yàn)箱內(nèi)的熱量，通過(guò)節(jié)流裝置控制制冷劑的流量，從而實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。

加熱系統(tǒng)

采用優(yōu)質(zhì)鎳鉻合金加熱絲或加熱管，均勻分布在試驗(yàn)箱內(nèi)的適當(dāng)位置。加熱系統(tǒng)通過(guò)精確的控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)加熱功率，實(shí)現(xiàn)快速升溫，并且能夠保證試驗(yàn)箱內(nèi)溫度的均勻性和穩(wěn)定性，滿足不同的試驗(yàn)溫度要求。

風(fēng)道系統(tǒng)

設(shè)計(jì)合理的風(fēng)道結(jié)構(gòu)，使箱內(nèi)空氣能夠形成循環(huán)流動(dòng)。風(fēng)道中配備風(fēng)機(jī)，促使空氣在箱內(nèi)均勻分布，從而使溫度在整個(gè)試驗(yàn)空間內(nèi)快速均勻變化。風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和風(fēng)量可根據(jù)試驗(yàn)箱的大小和性能要求進(jìn)行調(diào)整。

控制系統(tǒng)

采用優(yōu)良的可編程邏輯控制器（PLC）和觸摸屏人機(jī)界面。PLC 負(fù)責(zé)控制試驗(yàn)箱的各個(gè)部件，如制冷、加熱、風(fēng)機(jī)等的運(yùn)行，精確控制溫度變化速率、溫度設(shè)定值和試驗(yàn)時(shí)間等參數(shù)。觸摸屏人機(jī)界面則方便用戶進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、操作控制和數(shù)據(jù)顯示，用戶可以輕松地設(shè)定試驗(yàn)程序和查看試驗(yàn)過(guò)程中的溫度變化曲線、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等信息。

傳感器

安裝有高精度的溫度傳感器，如 PT100 鉑電阻溫度傳感器。這些傳感器分布在試驗(yàn)箱內(nèi)的關(guān)鍵位置，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量溫度變化，并將信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)，以便控制系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整制冷或加熱操作，保證試驗(yàn)箱內(nèi)溫度符合設(shè)定要求。

可程式溫度速變?cè)囼?yàn)箱作用

三、技術(shù)參數(shù)：

尺寸相關(guān)：

工作室尺寸（W×H×D）：700×800×900（單位：mm）。

外形尺寸（W×H×D）：1100×1780×1250（單位：mm）。

溫度相關(guān)：

溫度范圍：-70℃～150℃。

溫度波動(dòng)度：≤±0.5℃（空載時(shí)）。

溫度均勻度：≤±2℃（空載時(shí)）。

溫度偏差：≤±2℃。

升溫速率：5.0℃/min。

降溫速率：5.0℃/min。

控制器：進(jìn)口微電腦溫濕度集成控制器）。

傳感器：鉑金電阻，PT100Ω/mV。

外箱材質(zhì)：優(yōu)質(zhì)碳素鋼板、磷化靜電噴塑處理或 SUS304 不銹鋼霧面線條發(fā)紋處理。

內(nèi)箱材質(zhì)：SUS304 不銹鋼優(yōu)質(zhì)鏡面光板。

保溫材質(zhì)：聚氨酯硬質(zhì)發(fā)泡 / 超細(xì)玻璃纖維綿。

門(mén)框隔熱：雙層耐高低溫老化硅橡膠門(mén)密封條。

安全保護(hù)：漏電、短路、超溫、缺水、電機(jī)過(guò)熱、壓縮機(jī)超壓、過(guò)載、過(guò)電流保護(hù)，以及控制器停電記憶等。

電源電壓：AC380V±10％ 50±0.5Hz。

使用環(huán)境溫度：5℃～＋30℃，≤85％R.H。

四、工作原理

溫度控制原理

當(dāng)啟動(dòng)試驗(yàn)程序并設(shè)定目標(biāo)溫度和溫度變化速率后，控制系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器反饋的當(dāng)前溫度值與目標(biāo)溫度值進(jìn)行比較。如果當(dāng)前溫度低于目標(biāo)溫度且需要升溫，控制系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)加熱系統(tǒng)，通過(guò)加熱絲或加熱管釋放熱量，使試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣溫度升高。加熱功率的大小由控制系統(tǒng)根據(jù)溫度偏差和設(shè)定的升溫速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)精確的升溫控制。

反之，當(dāng)需要降溫時(shí)，制冷系統(tǒng)啟動(dòng)。壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過(guò)冷凝器散熱后變成高壓液體，再通過(guò)節(jié)流裝置降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中，制冷劑迅速汽化吸收熱量，使試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣溫度降低。同樣，制冷系統(tǒng)的運(yùn)行功率也會(huì)根據(jù)溫度偏差和設(shè)定的降溫速率進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

快速溫變實(shí)現(xiàn)原理

一方面，通過(guò)高性能的加熱和制冷系統(tǒng)，它們能夠快速地輸出較大的熱量或制冷量。例如，優(yōu)質(zhì)的壓縮機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)將制冷劑壓縮到足夠高的壓力，產(chǎn)生強(qiáng)大的制冷效果；高功率的加熱絲能夠迅速產(chǎn)生大量熱量。

另一方面，合理的風(fēng)道系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)的作用至關(guān)重要。風(fēng)機(jī)促使箱內(nèi)空氣快速循環(huán)，使加熱或制冷產(chǎn)生的溫度變化能夠迅速在整個(gè)試驗(yàn)箱內(nèi)傳播。風(fēng)道的設(shè)計(jì)確保空氣能夠均勻地流過(guò)試驗(yàn)樣品周圍，使得溫度在整個(gè)試驗(yàn)空間內(nèi)能夠快速、均勻地變化，從而實(shí)現(xiàn)快速溫變的效果。在整個(gè)溫度變化過(guò)程中，控制系統(tǒng)不斷根據(jù)溫度傳感器的反饋信息調(diào)整加熱和制冷系統(tǒng)的運(yùn)行，保證溫度變化按照設(shè)定的速率進(jìn)行。