冷熱沖擊試驗(yàn)箱,又稱溫度沖擊試驗(yàn)箱或冷熱循環(huán)沖擊試驗(yàn)箱,是材料科學(xué)、電子工程、汽車(chē)制造及航空航天等領(lǐng)域不可少的環(huán)境可靠性測(cè)試設(shè)備。其核心功能是通過(guò)模擬極d溫度的快速轉(zhuǎn)換(如-70℃至+200℃),評(píng)估材料或產(chǎn)品在熱脹冷縮過(guò)程中的物理與化學(xué)穩(wěn)定性,揭示潛在缺陷如裂紋、焊接失效或封裝開(kāi)裂等。
設(shè)備采用兩箱式或三箱式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。兩箱式通過(guò)機(jī)械升降裝置使樣品在高溫區(qū)與低溫區(qū)間快速移動(dòng),轉(zhuǎn)換時(shí)間可壓縮至5秒內(nèi);三箱式則通過(guò)獨(dú)立的高溫區(qū)、低溫區(qū)及測(cè)試區(qū),利用風(fēng)門(mén)切換氣流方向?qū)崿F(xiàn)溫度沖擊,無(wú)需移動(dòng)樣品,減少機(jī)械振動(dòng)干擾。例如,某型號(hào)三箱式設(shè)備的高溫區(qū)可達(dá)+200℃,低溫區(qū)低至-70℃,風(fēng)門(mén)切換時(shí)間僅需3秒,溫度恢復(fù)時(shí)間≤5分鐘,確保測(cè)試效率與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
冷熱沖擊試驗(yàn)箱的主要組成部分:
1、箱體結(jié)構(gòu)
外箱體:通常采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板或不銹鋼板,表面噴塑處理,美觀且耐腐蝕。
內(nèi)箱體:采用耐高低溫、易清潔的不銹鋼板(如SUS304),確保長(zhǎng)期使用不生銹。
保溫層:填充高密度、超細(xì)的玻璃纖維棉或聚氨酯發(fā)泡材料,具有j佳的隔熱性能,減少冷熱損失,保證箱體外表面溫度接近室溫。
觀察窗:配有雙層中空鋼化玻璃觀察窗,內(nèi)置加熱防霜裝置,防止低溫試驗(yàn)時(shí)結(jié)霜,便于觀察箱內(nèi)樣品狀態(tài)。
測(cè)試孔:箱體側(cè)面設(shè)有可密封的電纜孔或引線孔,用于連接樣品的電源或信號(hào)線。
2、制冷系統(tǒng)(實(shí)現(xiàn)低溫)
壓縮機(jī):核心部件,通常采用高效、低噪音的全封閉或半封閉壓縮機(jī)(如德國(guó)比澤爾、法國(guó)泰康等品牌)。
冷凝器:將高溫高壓的制冷劑氣體冷卻成液體,常見(jiàn)風(fēng)冷式或水冷式。
蒸發(fā)器:制冷劑在此蒸發(fā)吸熱,產(chǎn)生低溫環(huán)境。在低溫區(qū)或制冷風(fēng)道內(nèi)。
節(jié)流裝置:如膨脹閥或毛細(xì)管,控制制冷劑流量和壓力。
制冷劑:環(huán)保型制冷劑(如R404A、R23等),用于兩極或多級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng),以達(dá)到-40°C至-80°C甚至更低的溫度。
干燥過(guò)濾器:去除制冷系統(tǒng)中的水分和雜質(zhì)。
3、加熱系統(tǒng)(實(shí)現(xiàn)高溫)
加熱元件:通常采用不銹鋼翅片式電加熱管或陶瓷加熱器,加熱均勻、壽命長(zhǎng)、無(wú)明火。
固態(tài)繼電器(SSR):精確控制加熱功率的通斷,實(shí)現(xiàn)PID溫度調(diào)節(jié)。
過(guò)熱保護(hù)器:防止加熱失控,保障安全。
4、空氣循環(huán)系統(tǒng)
循環(huán)風(fēng)機(jī):耐高低溫的離心式或軸流式風(fēng)機(jī),強(qiáng)制箱內(nèi)空氣流動(dòng),確保溫度均勻性。
風(fēng)道設(shè)計(jì):優(yōu)化的導(dǎo)流結(jié)構(gòu),使冷熱空氣充分混合并均勻分布到工作室內(nèi)。
風(fēng)門(mén)/導(dǎo)流板(三箱式t有):通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)門(mén)切換,控制高溫氣流或低溫氣流進(jìn)入測(cè)試區(qū)。
5、控制系統(tǒng)
控制器:核心大腦,通常為可編程觸摸屏控制器(如日本OYO、韓國(guó)TEMI、中國(guó)臺(tái)灣WEIS等品牌),用于設(shè)定溫度、時(shí)間、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)。
溫度傳感器:高精度PT100鉑電阻,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作區(qū)溫度,反饋給控制器。
程序存儲(chǔ):可存儲(chǔ)多個(gè)測(cè)試程序,支持復(fù)雜循環(huán)設(shè)定。
通信接口:RS485、以太網(wǎng)等,支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)導(dǎo)出。
6、樣品架與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(兩箱式t有)
樣品籃/吊籃:用于承載測(cè)試樣品,通??缮舷乱苿?dòng)。
傳動(dòng)裝置:由電機(jī)、絲杠或鏈條驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)樣品籃在高溫室和低溫室之間的快速切換(轉(zhuǎn)換時(shí)間通常5-15秒)。
限位開(kāi)關(guān):確保樣品籃準(zhǔn)確到位。
7、水冷/風(fēng)冷系統(tǒng)
水冷系統(tǒng):配備進(jìn)/出水接口,連接外部冷卻水塔,用于帶走冷凝器熱量(適用于水冷機(jī)型)。
風(fēng)冷系統(tǒng):通過(guò)風(fēng)扇強(qiáng)制空氣冷卻冷凝器(適用于風(fēng)冷機(jī)型)。
8、安全保護(hù)系統(tǒng)
超溫保護(hù):獨(dú)立于主控制器的溫度保護(hù)裝置,防止溫度失控。
壓縮機(jī)過(guò)載/過(guò)流保護(hù):保護(hù)制冷系統(tǒng)。
漏電保護(hù)器:防止漏電事故。
電機(jī)過(guò)載保護(hù):保護(hù)循環(huán)風(fēng)機(jī)和傳動(dòng)電機(jī)。
缺相/逆相保護(hù):保護(hù)三相電源設(shè)備。
報(bào)警裝置:聲光報(bào)警,提示故障。
9、數(shù)據(jù)記錄與輸出系統(tǒng)
內(nèi)置存儲(chǔ):記錄溫度曲線和運(yùn)行數(shù)據(jù)。
打印接口:連接打印機(jī)輸出報(bào)告。
U盤(pán)/網(wǎng)絡(luò)接口:導(dǎo)出測(cè)試數(shù)據(jù),便于分析和存檔。