
冷熱沖擊試驗(yàn)箱的核心工作原理,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在極短時(shí)間內(nèi),讓試驗(yàn)樣品在高溫和低溫環(huán)境之間快速、往復(fù)地切換,以模擬產(chǎn)品在實(shí)際使用中可能遇到的溫度變化情況。
根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)的不同,實(shí)現(xiàn)這一“沖擊"的方式主要有兩種:
?? 兩箱式(提籃式)
這種設(shè)備由獨(dú)立的高溫室和低溫室上下或左右排列組成,樣品會(huì)被放置在一個(gè)可移動(dòng)的提籃(吊籃) 中。
工作過(guò)程:測(cè)試時(shí),提籃會(huì)通過(guò)機(jī)械裝置在高溫室和低溫室之間來(lái)回穿梭。當(dāng)需要高溫沖擊時(shí),提籃帶著樣品進(jìn)入預(yù)熱好的高溫室;需要低溫沖擊時(shí),則迅速轉(zhuǎn)入預(yù)冷好的低溫室。通過(guò)這種方式,樣品本身在不同溫度環(huán)境間快速移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)溫度沖擊。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)換速度快,但樣品在移動(dòng)過(guò)程中可能會(huì)受到機(jī)械振動(dòng)的影響。
??? 三箱式(靜態(tài)式)
這種設(shè)備擁有高溫儲(chǔ)存室、低溫儲(chǔ)存室和一個(gè)獨(dú)立的測(cè)試室,共三個(gè)腔體。樣品在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中始終安放在測(cè)試室內(nèi),保持靜止不動(dòng)。
工作過(guò)程:高溫室和低溫室會(huì)預(yù)先將空氣加熱或冷卻到設(shè)定溫度。測(cè)試時(shí),系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)門(mén)切換和風(fēng)機(jī),將高溫室或低溫室中的預(yù)冷/預(yù)熱空氣快速導(dǎo)入測(cè)試室,從而改變樣品所處的環(huán)境溫度。
特點(diǎn):樣品無(wú)需移動(dòng),避免了振動(dòng)干擾,但設(shè)備結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,成本也相對(duì)更高。
?? 溫度是如何產(chǎn)生的?
無(wú)論是哪種類(lèi)型的試驗(yàn)箱,其產(chǎn)生高溫和低溫的基本原理是相通的:
制熱:主要依靠電加熱器,并由控制系統(tǒng)通過(guò)PID(比例-積分-微分)算法來(lái)精確調(diào)節(jié)加熱功率,以維持穩(wěn)定的高溫環(huán)境。
制冷:通常采用機(jī)械壓縮制冷循環(huán)。其基本原理是利用逆卡諾循環(huán),通過(guò)壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等部件,讓制冷劑在循環(huán)中不斷吸熱和放熱,最終將試驗(yàn)箱內(nèi)的熱量“搬運(yùn)"出去,實(shí)現(xiàn)降溫。為了達(dá)到極低的溫度(如-70℃),很多設(shè)備還會(huì)采用二元復(fù)疊式制冷系統(tǒng),用兩種不同的制冷劑協(xié)同工作。