步入式高低溫交變試驗室

一、 步入式高低溫交變試驗室核心功能與特點

1. 大空間：容積通常從幾個立方米到上百立方米，可測試整機、大型部件或大批量樣品。

2. 溫度范圍廣：通常標準范圍為 -70℃ ~ +150℃，可根據需求定制更寬范圍。

3. 交變能力：能夠按照預設的程序，在高溫和低溫之間進行循環變化，模擬晝夜溫差或地理溫差。

4. 濕度控制（可選）：大部分設備集成濕度系統，可實現20% ~ 98% R.H. 的相對濕度控制，進行高溫高濕、低溫低濕等測試。

5. 可步入性：便于樣品架、推車的進出，方便安裝、監控和接線。

6. 長期穩定性：設計用于長時間連續運行（幾天、幾周甚至數月），可靠性要求高。

二、 工作原理

試驗室通過一套精密的制冷、加熱、加濕和除濕系統，在絕熱良好的箱體內創造出均勻、穩定的目標環境。

• 制冷系統：通常采用復疊式制冷（機械式），由高溫級和低溫級壓縮機組組成，以獲得-70℃甚至更低的溫度。也有的采用液氮（LN2）噴射制冷，降溫速率極快。

• 加熱系統：一般采用鎳鉻合金電加熱器，通過PID控制精確輸出熱量。

• 加濕系統：通常使用鍋爐蒸汽加濕或電極加濕方式，將水蒸氣注入箱內。

• 除濕系統：主要通過制冷系統的蒸發器冷卻空氣，使其露點溫度以下，從而凝結出水分。

• 控制系統：核心是可編程控制器（PLC） 和觸摸屏人機界面（HMI），用戶可設置復雜的溫度、濕度曲線（程式），系統自動運行并記錄數據。

三、 主要組成部分

1. 箱體結構：

• 外壁：優質彩鋼板或不銹鋼板。

• 內壁：SUS304不銹鋼板。

• 保溫層：高強度聚氨酯泡沫或玻璃棉，厚度可達100-150mm，確保絕熱。

• 門：大型單開鉸鏈門，帶觀察窗、加熱防霜裝置和安全門鎖。

• 地板：承重加強結構，通常鋪有防滑不銹鋼板或花紋鋁板。

• 測試孔：用于穿引電纜、傳感器線等。

2. 空氣循環系統：由多翼式離心風機和風道組成，確保箱內溫度、濕度的高度均勻性。

3. 制冷/除濕系統：壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置等。

4. 加熱/加濕系統：電加熱器、加濕鍋爐、水位控制系統等。

5. 控制系統：PLC、觸摸屏、溫濕度傳感器、固態繼電器、數據記錄和通訊接口（USB， Ethernet）。

6. 安全保護系統：壓縮機過載保護、超溫保護、漏電保護、風機過載保護、缺水保護、斷路器報警等。

四、 關鍵性能參數（技術指標）

• 溫度范圍：如 -40℃ ~ +85℃， -70℃ ~ +150℃。

• 濕度范圍：如 20% ~ 98% R.H.（通常在特定溫度段內實現，如10℃ ~ 85℃）。

• 溫度波動度：如 ≤±0.5℃ （穩定后）。

• 溫度均勻度：如 ≤±2.0℃。

• 升/降溫速率：如 1.0 ~ 3.0℃/min（平均速率，通常非線性，可定制快速溫變）。

• 內部尺寸：根據客戶需求定制（WDH）。

• 電源功率：根據容積和溫度范圍，從幾十千瓦到數百千瓦不等。

五、 主要應用領域

• 汽車行業：測試整車、電池包（BMS）、電機、電控、儀表盤、車載電子等在環境下的性能。

• 新能源行業：光伏逆變器、儲能系統、鋰電池組的環境適應性測試。

• 航空航天：機載設備、衛星部件的地面模擬試驗。

• 電子電器：服務器、交換機、大型通信設備、家電的可靠性與壽命測試。

• 材料科學：復合材料、涂料、塑料等在溫濕變化下的老化性能研究。

  
  

六、 選擇與使用注意事項

1. 明確需求：確定測試標準（如GJB， GB， IEC， MIL等）、樣品尺寸/重量/發熱量、所需溫濕度曲線、升降速率等。

2. 場地評估：考慮設備尺寸、門洞尺寸（安裝路徑）、地面承重、電源容量（大功率設備需380V）、冷卻水（風冷或水冷）以及排氣管路（如需）。

3. 均勻性與波動度：這是衡量設備性能的核心指標，直接關系到測試結果的可靠性與復現性。

4. 制造商資質：選擇有豐富經驗和技術實力的廠家，關注其案例和售后服務能力。

5. 運行成本：設備功耗巨大，是長期運行的主要成本。快速溫變和極低溫設備的能耗更高。

6. 安全操作：

• 嚴禁測試易燃易爆、強腐蝕性樣品。

• 高溫測試時，需佩戴防護裝備，防止燙傷。

• 低溫測試時，防止凍傷，樣品取出后可能有凝露。

• 定期維護（清潔蒸發器、檢查制冷劑、更換鍋爐水等）。

總結來說，步入式高低溫交變試驗室是現代工業研發和質量控制中的關鍵設備，它為大型產品或批量樣品提供了真實、可控且可重復的環境模擬條件，是驗證產品可靠性、耐久性和環境適應性的“利器"。