可程式高低溫試驗箱是一種高精度的環境模擬測試設備,它能夠在設定的溫度范圍內對樣品進行高低溫循環測試,以評估樣品在不同溫度環境下的性能、可靠性和耐久性。通常由箱體、制冷系統、加熱系統、控制系統、循環系統以及安全保護系統等部分組成。其廣泛應用于電子、電器、通訊、汽車、科研等領域,用于測試產品在高溫、低溫或高低溫循環條件下的性能、可靠性和耐久性。例如,可用于測試電子產品在高溫下的熱穩定性、低溫下的冷啟動能力,以及產品在極d溫度條件下的機械性能、電氣性能等。
可程式高低溫試驗箱其核心組成部分及功能如下:
一、箱體結構
內箱
材質:通常采用不銹鋼(如SUS304)或工程塑料,耐腐蝕、易清潔,確保長期使用不生銹。
設計:密封結構,減少熱量交換,維持內部溫度穩定;內壁光滑,避免測試樣品劃傷或殘留污染物。
附件:內部可配備樣品架、照明燈、觀察窗(帶加熱防霧功能),便于觀察樣品狀態。
外箱
材質:冷軋鋼板噴塑處理,防銹、美觀,同時提供結構支撐。
設計:隔熱層填充高密度聚氨酯泡沫或玻璃纖維,減少熱量散失,降低能耗。
接口:預留電源、信號線、通風口等接口,方便與外部設備連接。
二、制冷系統
壓縮機
類型:通常采用全封閉活塞式或渦旋式壓縮機,品牌如比澤爾(Bitzer)、谷輪(Copeland)。
功能:通過壓縮制冷劑(如R404A、R23)實現低溫環境,是制冷系統的核心部件。
冷凝器
類型:風冷式或水冷式,根據試驗箱功率和安裝環境選擇。
功能:將高溫高壓的制冷劑氣體冷卻為液態,釋放熱量到外部環境。
蒸發器
類型:銅管鋁翅片結構,貼合內箱壁或獨立安裝。
功能:低溫低壓的液態制冷劑在此蒸發吸熱,降低內箱溫度。
節流裝置
類型:毛細管或膨脹閥,控制制冷劑流量,確保蒸發器高效工作。
輔助部件
干燥過濾器:去除制冷劑中的水分和雜質,防止系統堵塞。
油分離器:分離壓縮機排出的潤滑油,避免進入冷凝器影響效率。
視液鏡:觀察制冷劑狀態,判斷系統是否缺氟或存在氣泡。
三、加熱系統
加熱管
類型:不銹鋼翅片式加熱管或鎳鉻合金絲加熱器,功率根據試驗箱尺寸和溫升要求配置。
功能:通過電熱轉換產生熱量,快速提升內箱溫度至設定值。
溫度控制
固態繼電器(SSR):無觸點開關,精確控制加熱管通斷時間,避免溫度過沖。
過溫保護裝置:當溫度超過安全閾值時自動切斷電源,防止設備損壞或火災。
四、溫濕度控制系統
傳感器
類型:PT100鉑電阻溫度傳感器(精度±0.1℃)、電容式濕度傳感器(可選)。
功能:實時監測內箱溫度和濕度(若設備支持濕度控制),將數據反饋至控制器。
控制器
類型:可編程邏輯控制器(PLC)或專用微電腦控制器,支持觸摸屏操作。
功能:
設置溫度曲線(如升溫/降溫速率、恒溫時間、循環次數)。
存儲多組測試程序,方便調用。
顯示實時溫度、運行狀態、故障代碼。
支持RS485/USB接口,與上位機通信實現遠程監控。
執行機構
電磁閥:控制制冷劑流向,實現溫度快速切換。
變頻器:調節壓縮機轉速,優化制冷效率,降低能耗。
加濕器/除濕器(可選):若設備支持濕度控制,需配備蒸汽加濕或冷凝除濕模塊。
五、循環系統
風機
類型:離心風機或軸流風機,強制內箱空氣循環,確保溫度均勻性。
功能:通過高速旋轉產生氣流,消除溫度死角,滿足標準要求(如±2℃均勻性)。
風道設計
結構:優化風道形狀和導流板位置,減少氣流阻力,提高換熱效率。
材質:不銹鋼或鍍鋅鋼板,耐腐蝕且易于清潔。
六、安全保護系統
超溫保護
獨立超溫保護器:當主控制器失效時,自動切斷加熱電源,防止溫度失控。
報警功能:超溫時觸發聲光報警,并記錄故障時間。
漏電保護
漏電開關:檢測設備漏電電流,超過安全值時自動斷電。
壓縮機保護
高低壓保護:防止壓縮機因壓力異常損壞。
過載保護:避免電機過載運行。
門鎖保護
電磁鎖或機械鎖:運行過程中自動鎖緊箱門,防止誤開導致危險。
七、輔助功能模塊
數據記錄與導出
內置存儲器:記錄測試過程中的溫度、時間等數據,支持U盤導出或聯網上傳。
軟件分析:配套分析軟件可生成溫度曲線、統計報表,輔助研發改進。
遠程監控
物聯網模塊:通過Wi-Fi/4G實現遠程控制、故障診斷和程序更新。
校準接口
標準接口:方便連接溫度計、濕度計等校準設備,確保測試精度。