步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室遠(yuǎn)非家用冰箱的簡單放大。它本質(zhì)上是一個(gè)高度工程化的、可精密控制內(nèi)部空間氣候的獨(dú)立環(huán)境艙。技術(shù)人員可“步入”其中進(jìn)行操作或放置大型測試品,如整臺(tái)汽車、大型工業(yè)設(shè)備組件、多批次材料等。其核心使命是精確、穩(wěn)定、均勻地模擬地球上(甚至部分外太空)可能存在的各種溫度與濕度組合環(huán)境。
核心技術(shù):一場精密的“氣候交響樂”
實(shí)現(xiàn)如此復(fù)雜的環(huán)境控制,背后是多個(gè)精密系統(tǒng)的協(xié)同作戰(zhàn):
制冷系統(tǒng):制造“極寒”的引擎
核心原理: 主要采用蒸汽壓縮式制冷循環(huán),如同巨型空調(diào)的“心臟”。壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)制冷劑(如環(huán)保的R404A, R507, R448A等)循環(huán)。
關(guān)鍵挑戰(zhàn): 實(shí)現(xiàn)超低溫(如-70°C)需采用復(fù)疊式制冷技術(shù)。簡單說,就是用兩個(gè)獨(dú)立的制冷循環(huán)串聯(lián):高溫級(jí)循環(huán)(如使用R404A)先為低溫級(jí)循環(huán)(如使用R23)的冷凝器提供冷源,低溫級(jí)循環(huán)再對(duì)試驗(yàn)室內(nèi)部進(jìn)行深度制冷。這解決了單一制冷劑在極低溫下效率暴跌甚至無法工作的難題。
部件精要: 高性能渦旋或活塞壓縮機(jī)、高效冷凝器(風(fēng)冷或水冷)、精細(xì)的節(jié)流裝置(如電子膨脹閥)、大容量蒸發(fā)器。
加熱系統(tǒng):構(gòu)筑“熔爐”
核心原理: 通常采用大功率鎳鉻合金電阻絲(電加熱管)。電能直接轉(zhuǎn)化為熱能,通過強(qiáng)制空氣循環(huán)將熱量均勻散布到艙內(nèi)每個(gè)角落。
關(guān)鍵特性: 功率配置需足夠強(qiáng)大,以支持從深冷環(huán)境快速升溫到高溫(如+150°C甚至+190°C)。精確的PID(比例-積分-微分)控制算法確保升溫過程平穩(wěn),無過沖。
加濕與除濕系統(tǒng):操控“水汽”的魔術(shù)手
加濕原理:
鍋爐蒸汽加濕: 且穩(wěn)定的方式。外部或內(nèi)置鍋爐產(chǎn)生純凈蒸汽,直接噴入循環(huán)氣流中??刂普羝考纯删_調(diào)節(jié)濕度。對(duì)水質(zhì)要求高(需純水),防止水垢。
電極/電熱加濕: 電流直接通過水(電極式)或加熱水產(chǎn)生蒸汽(電熱式)。結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊,但需定期維護(hù)和除垢。
除濕原理:
制冷除濕(主流): 讓試驗(yàn)室內(nèi)濕空氣流經(jīng)低溫蒸發(fā)器表面,水汽遇冷凝結(jié)析出(如同空調(diào)除濕)。這是低溫工況下的除濕方式。
干燥空氣置換: 向艙內(nèi)注入經(jīng)過深度除濕的干燥空氣,置換出濕空氣。適用于特定場景或作為輔助。
轉(zhuǎn)輪除濕(特殊需求): 使用吸濕性轉(zhuǎn)輪,可在不依賴低溫的情況下實(shí)現(xiàn)極低濕度(如<5%RH),但成本較高。
空氣循環(huán)系統(tǒng):均勻性的“守護(hù)者”
核心任務(wù): 確保艙內(nèi)每一點(diǎn)的溫度、濕度高度一致(通常要求溫差≤±2°C,濕度差≤±3%RH)。
實(shí)現(xiàn)方式: 大功率離心風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空氣高速流動(dòng)。精心設(shè)計(jì)的風(fēng)道系統(tǒng)(如頂部送風(fēng)、底部回風(fēng)、多孔板均流)和導(dǎo)流板是均勻性的關(guān)鍵。空氣必須充分流經(jīng)蒸發(fā)器/加熱器/加濕器等溫濕度處理單元,進(jìn)行充分的熱濕交換。
智能控制系統(tǒng):試驗(yàn)室的“大腦”
核心功能: 接收遍布艙內(nèi)高精度溫濕度傳感器(如鉑電阻PT100,電容式濕度傳感器)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
精準(zhǔn)指揮: 基于設(shè)定的溫濕度曲線(Profile),運(yùn)用先進(jìn)的PID或模糊控制算法,動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)制冷、加熱、加濕、除濕、風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和功率輸出?,F(xiàn)代系統(tǒng)具備強(qiáng)大的編程能力、數(shù)據(jù)記錄、遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷功能。觸摸屏人機(jī)界面(HMI)使操作直觀便捷。
參數(shù)指標(biāo):能力的邊界
一臺(tái)高性能步入式試驗(yàn)室的典型能力范圍如下:
溫度范圍: -70°C 至 +150°C (甚至可達(dá) +180°C 或更高)
濕度范圍: 10% RH 至 98% RH (在對(duì)應(yīng)溫度下可實(shí)現(xiàn),低溫低濕是難點(diǎn))
變溫速率: 線性升溫/降溫速率可達(dá) 3°C/min 至 10°C/min 或更高(取決于配置和負(fù)載)
均勻性: ≤ ±2°C (溫度), ≤ ±3% RH (濕度)
波動(dòng)度: ≤ ±0.5°C (溫度), ≤ ±2% RH (濕度)
價(jià)值所在:超越“測試”的意義
步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室的價(jià)值遠(yuǎn)非一個(gè)“測試設(shè)備”所能概括:
產(chǎn)品可靠性基石: 在研發(fā)階段暴露設(shè)計(jì)缺陷、材料弱點(diǎn)、工藝問題(如焊接、密封、涂層失效),避免產(chǎn)品上市后因環(huán)境失效導(dǎo)致巨額召回和聲譽(yù)損失。
質(zhì)量一致性保障: 在量產(chǎn)階段,對(duì)原材料、零部件、成品進(jìn)行抽樣或批次的環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證,確保出廠產(chǎn)品符合規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)(如國標(biāo)GB/T 2423,美軍標(biāo)MIL-STD,IEC等)。
加速壽命評(píng)估: 通過施加遠(yuǎn)高于正常使用條件的嚴(yán)苛應(yīng)力(如溫度循環(huán)、高溫高濕),在較短時(shí)間內(nèi)預(yù)測產(chǎn)品在正常使用環(huán)境下的壽命和耐久性。
失效分析與改進(jìn): 當(dāng)產(chǎn)品在真實(shí)環(huán)境中出現(xiàn)故障,試驗(yàn)室是復(fù)現(xiàn)問題、定位根因、驗(yàn)證改進(jìn)措施有效性的核心工具。
滿足法規(guī)準(zhǔn)入門檻: 眾多行業(yè)(汽車、航空航天、醫(yī)療、光伏、電工電子)的強(qiáng)制性認(rèn)證(如CCC, UL, CE)都對(duì)產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性有明確測試要求,試驗(yàn)室是獲得市場準(zhǔn)入的設(shè)施。
應(yīng)用場景:無處不在的“極限挑戰(zhàn)”
汽車行業(yè): 整車及零部件(電池包、電機(jī)、控制器、儀表盤、橡膠密封件)的耐候性、冷啟動(dòng)、熱管理性能測試。
新能源: 動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、燃料電池、光伏組件、逆變器的溫度循環(huán)、濕熱老化、高低溫性能評(píng)估。
航空航天: 機(jī)載設(shè)備、衛(wèi)星部件、材料在高低溫、快速溫變、低氣壓(可結(jié)合真空系統(tǒng))環(huán)境下的性能驗(yàn)證。
電子電器: 芯片、PCB板、整機(jī)(服務(wù)器、交換機(jī)、家電)的溫濕度存儲(chǔ)、工作、循環(huán)測試,錫須生長抑制試驗(yàn)。
材料科學(xué): 高分子材料、復(fù)合材料、金屬材料、涂層、紡織品在溫濕條件下的物理化學(xué)性能變化(強(qiáng)度、形變、老化、腐蝕)研究。
生物醫(yī)藥: 藥品、醫(yī)療器械、生物制劑的穩(wěn)定性試驗(yàn)(ICH Q1A)、包裝密封性驗(yàn)證、運(yùn)輸條件模擬。
步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室的適用范圍(用途):用于電工、電子、儀器儀表及其它產(chǎn)品、零部件及材料在高低溫交變環(huán)境下貯存、運(yùn)輸、使用時(shí)的適應(yīng)性試驗(yàn); 是各類電子、電工、電器、塑膠等原材料和器件進(jìn)行耐寒、耐熱試驗(yàn)及品管工程的可靠性測試設(shè)備;特別適用于光纖、LCD、晶體、電感、PCB、電池、電腦、手機(jī)等產(chǎn)品的耐高溫、耐低溫循環(huán)試驗(yàn)。
一、步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室的型號(hào)及技術(shù)參數(shù):
1.標(biāo)稱內(nèi)容積:1~100m3 (可定制)
2.溫度范圍:-70℃~+120℃(可定制)
3.升溫時(shí)間:-70℃→+150℃≤60 min (可定制)
4.降溫時(shí)間:+20℃→-70℃≤60 min (可定制)
5.濕度范圍:20%~98%RH
6.產(chǎn)品型號(hào):THR-容量
二、步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.大型環(huán)境試驗(yàn)室可提供產(chǎn)業(yè)界大型零件、半成品、成品進(jìn)行溫濕度環(huán)境測試,其主要由控制面板、配電盤、保溫庫板、送風(fēng)機(jī)、加熱器、加濕器、冷凍機(jī)組合而成,主要規(guī)格區(qū)分七種標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)尺寸及28種不同條件測試規(guī)范。
2.采用離心送風(fēng)方式之水平擴(kuò)散垂直熱交換循環(huán)系統(tǒng),避免死角使室內(nèi)溫濕度分布均勻。
3.IPC1000控制器可以由RS 232界面與電腦連接,使用者可以在電腦上設(shè)計(jì)程序,收集測試資料與記錄,呼叫程序執(zhí)行、遙控機(jī)器開關(guān)機(jī)等功能。
4.發(fā)生異常時(shí),控制器屏幕及時(shí)顯示故障情況,切斷電源開關(guān),并提供故障排除方法。
5.冷凍機(jī)采用歐美*壓縮機(jī),并使用環(huán)保冷媒,冷凍系統(tǒng)采用二元式低溫回路系統(tǒng)設(shè)計(jì),并于不同溫域采用不同壓縮機(jī)作功,以增加設(shè)備使用壽命。
三、步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室的HTW控制系統(tǒng)配置:
1.采用韓國三元液晶(LCD)顯示觸控式銀幕畫面,銀幕操作簡單,程序編輯容易。
2.控制器操作界面設(shè)中、英、韓三國文字可供選擇,且及時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)之曲線圖可由銀幕顯示。
3.具有30組程序800段999CYCLE步驟之容量,每段時(shí)間設(shè)定大99小時(shí)59分。
4.具有10組程序串,每串可聯(lián)結(jié)6組程序,每組程序中多可設(shè)定5組子程序做循環(huán)。(999次)
5.資料以及試驗(yàn)條件輸入后,控制器具有銀幕Lock鎖定功能避免人為觸摸而停機(jī)。
6.具有P.I.D自動(dòng)演算功能,可將溫濕度變化條件立即修正,而使溫濕度之控制更為精確穩(wěn)定。
7.具有RS232通訊界面及連接軟件,監(jiān)視試驗(yàn)過程并執(zhí)行開關(guān)機(jī)等功能。
8.具有九點(diǎn)故障訊息顯示,于運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生異常壯況,即刻切斷電源,并于銀幕上即時(shí)顯示故障原因。
9.具有4組時(shí)序訊號(hào)接點(diǎn),可使運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,對(duì)外輸出控制接點(diǎn),提供使用者進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。(選配)
東莞艾思荔檢測儀器主要生產(chǎn)銷售:冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī)、高低溫沖擊試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)、紫外線光老化實(shí)驗(yàn)室、304不銹鋼高壓老化鍋、振動(dòng)測試儀等可靠性試驗(yàn)儀器、信賴性試驗(yàn)設(shè)備。