
快速温变试验箱的工作原理
发布时间:2025-10-21 14:57 快速温变试验箱是一种用于模拟极端温度环境,评估产品在剧烈温度变化下可靠性的环境试验设备。其核心工作原理是通过高效的制冷、加热系统与强制循环风道设计,实现箱内温度的快速上升和下降,以满足对温度变化速率要求较高的测试需求。具体如下:
1.制冷系统
制冷系统通常采用复叠式制冷循环,由中低温压缩机和高温压缩机组成。通过使用不同沸点的环保制冷剂(如R404A、R23),实现从常温到低温(如-70℃或-80℃)的快速降温。蒸发器位于试验箱内,当需要降温时,低温制冷剂在蒸发器中吸热,使箱内空气迅速冷却。
2.加热系统
加热系统采用大功率电加热管,安装在风道内。当需要升温时,控制系统接通加热电源,电热管迅速发热,通过循环风机将热空气吹入试验室内,使温度快速上升(如可达+150℃或更高)。
3.强制空气循环系统
箱内配备高转速离心风机,形成强力气流循环。空气被风机抽出,经过加热管或蒸发器进行热交换后,再均匀吹入试验室,确保箱内温度分布均匀,并显著提升升温和降温速率。
4.控制系统
采用可编程彩色触摸屏控制器(如PLC或专用温控器),用户可设定温度范围、升降温速率、保持时间、循环次数等参数。控制器实时采集箱内温度传感器(如PT100)的信号,通过PID(比例-积分-微分)算法精确调节制冷和加热输出,实现对温度的精准控制。
5.工作过程简述
当设定程序启动后,控制器根据目标温度决定启动加热或制冷。
若需快速升温,加热系统全功率工作,风机将热空气强制循环,使温度迅速上升。
若需快速降温,制冷系统启动,低温蒸发器吸收热量,风机将冷空气循环扩散。
通过优化风道设计、加大制冷/加热功率、减少箱体热容,实现升降温速率可达3℃/min、5℃/min甚至更高(部分机型可达15℃/min以上)。
此外,部分高端快速温变箱采用两箱式结构(高温区和低温区独立),通过吊篮将样品在两区之间快速转移,实现更剧烈的温度冲击;而单箱式结构则通过调节风门和制冷/加热功率在同一个箱体内实现快速变温。
总之,快速温变试验箱通过高效热交换、强力气流循环和精密控制,实现对温度的快速、准确调节,广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域的产品环境可靠性测试。
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