步入式的高低溫實驗室

1. 什么是步入式的高低溫實驗室

這是一種大型的氣候環境模擬測試設備，因其內部空間足夠大，可供測試人員“步入"其中進行樣品布置、監控和操作，故得名“步入式"。

• 可程式： 指設備可以通過計算機編程，自動控制溫度和濕度按預設的時間-曲線變化，模擬復雜的環境條件，例如：高溫高濕、低溫低濕、溫度循環、熱沖擊等。

• 高低溫： 指設備具備制造高溫（如+85°C, +150°C 甚至更高）和低溫（如-40°C, -70°C 甚至更低）環境的能力。

• 實驗室： 強調其是一個可控的、用于科學試驗的空間。

簡單來說，它是一個可以精確模擬從極寒到極熱等各種溫度環境，并能按照預定程序自動運行的大型“人工氣候室"。

2. 核心系統與組成部分

一個典型的步入式可程高低溫實驗室主要由以下幾個系統構成：

1. 保溫箱體系統：

• 結構： 通常采用庫板結構，由內膽（SUS304不銹鋼）、外膽（彩鋼板或不銹鋼板）和中間的高密度聚氨酯/巖棉保溫材料構成。

• 門： 大型單開或雙開保溫門，通常帶有觀察窗和內部安全逃生裝置。

• 地板： 承重性強，通常為不銹鋼花紋板，并配有加強筋。

2. 制冷系統：（核心，尤其是低溫的實現）

• 組成： 壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置等。

• 原理： 采用復疊式制冷循環，通常包含高溫級和低溫級壓縮機組，以滿足-40°C以下的低溫要求。制冷劑常采用環保型的R404a, R23等。

3. 加熱系統：

• 組成： 通常采用鰭片式或不銹鋼翅片式電加熱器。

• 特點： 分組控制，通過PID智能調節，實現精確升溫和高穩定性。

4. 加濕/除濕系統：

• 加濕： 通常采用鍋爐蒸汽加濕或淺槽式電極加濕。

• 除濕： 采用機械制冷除濕（表冷器）或干燥劑除濕系統。

5. 空氣循環系統：

• 組成： 多葉離心風機、電機、風道。

• 作用： 強制使箱內空氣流動，確保工作室內溫濕度的均勻性和穩定性。

6. 控制系統：（大腦）

• 硬件： 采用PLC（可編程邏輯控制器）或高性能微處理器，搭配觸摸屏人機界面。

• 軟件： 可編程，支持多段程式編輯，可設置復雜的溫度、濕度、時間曲線。具備USB/以太網接口，用于數據記錄和遠程監控。

7. 安全保護系統：

• 包括壓縮機過熱/過流保護、超溫保護、缺相/逆相保護、漏電保護、風機過熱保護、缺水保護等，確保設備和操作人員的安全。

3. 主要應用領域

• 汽車行業： 測試整車、汽車零部件（如電池、發動機、儀表盤、車燈）在高低溫環境下的性能、耐久性和可靠性。

• 新能源行業： 特別是動力電池測試，進行充放電性能、容量、循環壽命等測試（常配防爆設計）。

• 航空航天： 測試機載設備、衛星部件等在嚴苛溫度條件下的工作狀態。

• 電子電器： 測試手機、電腦、家電、芯片、PCB板等產品的高低溫存儲和工作適應性。

• 材料科學： 研究新材料、涂料、塑料、橡膠在不同溫濕度下的物理和化學特性變化。

• 科研檢測機構： 作為第三方為各類產品提供環境可靠性驗證與認證。

4. 選購要點

1. 溫度范圍： 明確您的測試需求，選擇合適的高溫和低溫極限。范圍越寬，成本越高。

2. 工作室尺寸： 根據被測樣品的尺寸、體積和數量確定。要預留足夠的空間保證空氣循環。

3. 溫變速率： 是否需要快速溫變（如5°C/min, 10°C/min 甚至更高）？線性降溫和非線性降溫成本差異大。

4. 濕度要求： 如果測試需要濕度，需明確濕度范圍（如20%～98%RH）。

5. 負載情況： 樣品測試時是否會發熱（如通電的電子產品）？發熱量多大？這會影響設備的制冷量計算。

6. 控制系統： 程序的容量和易用性，數據記錄的頻率和導出方式。

7. 品牌與售后： 選擇有口碑的品牌，并確保其能提供及時、專業的技術支持和售后服務。

8. 安裝條件： 考慮實驗室的場地（承重、空間）、水電（電壓、功率、冷卻水）要求。

5. 主流品牌（國內外）

• 國際品牌： 偉思（Weiss，德國）、安吉拉通力（Angelantoni，意大利ACS品牌）、熱測（Thermotron，美國）、愛斯佩克（Espec，日本）等。以高精度、高可靠性著稱，價格昂貴。

• 中國臺灣品牌： 慶聲（KSON）、巨孚（GIANT FORCE）等。性價比較高。

• 大陸品牌： 上海愛斯派克（ESPEC在中國的合資公司）、廣東宏展（Bell）、重慶四達、北京雅士林等。近年來技術進步很快，性價比優勢明顯，是國內市場的主流選擇。

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