可程式高低温试验箱是一种能够模拟各种高低温环境条件的试验设备。它可以按照预先设定的程序,在一定的温度范围内自动地、精确地控制温度变化,为测试样品提供所需的温度环境,以评估样品在不同温度条件下的性能、可靠性和耐久性。以下小编详细介绍一下关于相关内容:

一、工作原理
制冷系统:
可程式高低温试验箱的制冷系统主要基于蒸汽压缩式制冷循环。它通过压缩机对制冷剂进行压缩,使制冷剂的压力和温度升高。常用的制冷剂有 R404A 等。被压缩后的制冷剂进入冷凝器,在冷凝器中,制冷剂向外界散热并液化。例如,冷凝器通常采用风冷或水冷的方式将热量散发出去。然后,液态制冷剂通过膨胀阀,压力骤降,温度也随之降低,形成低温低压的液体制冷剂。最后,低温制冷剂进入蒸发器,在蒸发器中吸收试验箱内的热量,从而实现降温的目的。蒸发器中的制冷剂蒸发后又回到压缩机,完成一个制冷循环。
加热系统:
加热一般是通过电加热管来实现的。当试验箱需要升温时,电加热管开始工作,将电能转化为热能,通过热对流的方式使试验箱内的空气温度升高。加热管的功率和数量根据试验箱的大小和升温速度的要求来确定。为了使箱内温度均匀,通常会在试验箱内设置循环风机,将热空气均匀地分布在试验箱的各个角落。
温度控制系统:
温度控制系统是可程式高低温试验箱的核心部分。它由温度传感器、控制器和执行机构组成。温度传感器(如铂电阻温度传感器)实时监测试验箱内的温度,并将温度信号反馈给控制器。控制器根据预设的温度程序(可以是高低温循环、恒定高温或低温等)和反馈的温度信号进行比较和运算。如果实际温度与设定温度不符,控制器就会发出指令,驱动制冷系统或加热系统工作,调整箱内温度,直到达到设定的温度要求。并且,控制系统能够实现高精度的温度控制,一般温度控制精度可以达到 ±0.1 - ±1℃之间,具体精度取决于试验箱的规格和性能。
湿度控制系统(如果有):
对于一些带有湿度控制功能的试验箱,其湿度控制原理主要是通过蒸汽加湿或水喷淋加湿来增加湿度,利用制冷系统的蒸发器除湿来降低湿度。例如,在加湿时,通过加热水产生水蒸气,然后通过风机将水蒸气送入试验箱内,提高空气湿度;在除湿时,利用蒸发器使空气中的水蒸气凝结成水滴,通过排水系统排出,从而降低湿度。湿度控制系统同样也有湿度传感器进行监测,并由控制器进行调节,使湿度控制在设定的范围内。
二、应用范围
电子电器行业:
产品可靠性测试:用于测试电子元器件(如集成电路、电容、电阻等)、电子设备(如手机、电脑、电视等)在不同温度环境下的性能和可靠性。例如,在高温环境下测试电子设备的散热性能,看是否会因为过热而出现故障;在低温环境下检查电子元器件的参数是否会发生漂移,是否能正常工作。通过高低温循环试验,可以模拟产品在实际使用过程中可能遇到的极端温度变化,提前发现产品的潜在缺陷,提高产品质量。
产品研发阶段的环境模拟:在电子电器产品的研发过程中,工程师可以利用可程式高低温试验箱模拟各种温度环境,对新产品的设计进行验证和优化。比如,确定产品的工作温度范围,评估不同材料在高低温下的适用性,为产品的材料选择和结构设计提供依据。
汽车行业:
汽车零部件测试:汽车上有许多零部件(如发动机、变速器、电子控制系统、座椅等)需要在不同的温度条件下进行测试。通过高低温试验箱,可以模拟汽车在寒冷的极地环境、炎热的沙漠环境等不同地域和季节的温度变化,测试零部件的耐久性、安全性和性能。例如,测试汽车座椅的皮革在高温下是否会褪色、变形,测试汽车发动机的启动性能在低温下是否正常。
整车环境模拟测试:除了零部件测试,一些大型的高低温试验箱还可以对整车进行环境模拟测试。将整车放置在试验箱内,模拟不同的行驶环境温度,测试汽车的整体性能,如空调系统的制冷和制热效果、车内电子设备的工作状态等。
航空航天领域:
航空航天设备测试:航空航天设备对环境的要求非常严格,因为在高空或太空环境中,温度变化剧烈。可程式高低温试验箱用于测试航空航天设备(如飞机发动机零部件、卫星通信设备等)在极端温度条件下的性能。例如,卫星在地球轨道运行时,会经历太阳直射时的高温和进入地球阴影时的低温,通过高低温试验箱可以模拟这种环境,确保卫星设备能够正常工作。
材料性能研究:用于研究航空航天材料(如复合材料、金属合金等)在高低温环境下的力学性能、热物理性能等。这些材料在不同温度下的性能变化直接关系到航空航天设备的安全性和可靠性,通过试验可以为材料的改进和选型提供数据支持。
材料科学与工程领域:
材料性能评估:对各种新型材料(如高分子材料、陶瓷材料、建筑材料等)进行高低温性能评估。例如,在高温下测试材料的热稳定性、抗氧化性;在低温下测试材料的韧性、抗脆断性能等。通过这些测试,可以了解材料的特性,为材料的应用范围和使用条件提供参考。
材料老化研究:研究材料在长期高低温交替作用下的老化规律。例如,通过模拟自然环境中的四季温度变化,观察材料(如塑料管道、橡胶密封件等)的老化过程,评估材料的使用寿命,为材料的耐久性设计提供依据。