什么是高低溫試驗(yàn)箱？

定義

高低溫試驗(yàn)箱是一種用于模擬環(huán)境溫度變化的試驗(yàn)設(shè)備。它能夠在規(guī)定的容積空間內(nèi)，通過(guò)制冷和加熱系統(tǒng)營(yíng)造出高溫和低溫的環(huán)境條件，從而對(duì)各類(lèi)產(chǎn)品、材料或者零部件進(jìn)行溫度耐受性測(cè)試。這種設(shè)備廣泛應(yīng)用于電子、電器、汽車(chē)、航空航天、塑膠等眾多行業(yè)。

工作原理

制冷原理：

一般采用蒸汽壓縮式制冷。其主要部件包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置（如毛細(xì)管或膨脹閥）和蒸發(fā)器。壓縮機(jī)將制冷劑氣體壓縮成高溫高壓氣體，然后通過(guò)冷凝器散熱，使其變成高壓液體。接著，經(jīng)過(guò)節(jié)流裝置降壓后，制冷劑液體在蒸發(fā)器中汽化，吸收周?chē)鸁崃?，從而?shí)現(xiàn)制冷。例如，在使用 R404A 制冷劑時(shí)，壓縮機(jī)將氣態(tài)的 R404A 壓縮，在冷凝器中，利用風(fēng)冷或者水冷方式使其溫度降低并液化，再通過(guò)節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量來(lái)降低試驗(yàn)箱內(nèi)溫度。

加熱原理：

通常通過(guò)電加熱的方式。加熱管安裝在試驗(yàn)箱內(nèi)合適的位置，當(dāng)需要升溫時(shí)，電流通過(guò)加熱管，加熱管的電阻絲發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而提升試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度。一些高低溫試驗(yàn)箱還會(huì)采用 PID（比例 - 積分 - 微分）控制器來(lái)精確控制加熱功率，確保溫度上升的速度和最終溫度的精準(zhǔn)度。

結(jié)構(gòu)組成

箱體結(jié)構(gòu)：

箱體外殼一般采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板，表面經(jīng)過(guò)靜電噴涂處理，具有良好的耐腐蝕性和美觀性。箱體內(nèi)膽多為不銹鋼材料，比如 SUS304 不銹鋼，這種材料不僅耐腐蝕，而且易于清潔。內(nèi)外層之間填充有保溫材料，如聚氨酯泡沫等，它的導(dǎo)熱系數(shù)低，可以有效減少試驗(yàn)箱內(nèi)外的熱量傳遞，提高保溫性能。

溫度控制系統(tǒng)：

這是高低溫試驗(yàn)箱的核心部分。它包括溫度傳感器（如鉑電阻傳感器）、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如壓縮機(jī)、加熱管）。溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱體內(nèi)的溫度，并將信號(hào)反饋給控制器。控制器根據(jù)設(shè)定的溫度值和反饋信號(hào)，通過(guò)控制算法（如 PID 控制算法）來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和加熱管的工作狀態(tài)，使箱體內(nèi)溫度達(dá)到并穩(wěn)定在設(shè)定值。

由風(fēng)機(jī)和風(fēng)道組成。風(fēng)機(jī)促使箱體內(nèi)的空氣循環(huán)流動(dòng)，使溫度更加均勻。風(fēng)道的設(shè)計(jì)要合理，確保冷空氣和熱空氣能夠在箱體內(nèi)均勻分布。例如，通過(guò)在箱體頂部和底部設(shè)置出風(fēng)口和回風(fēng)口，讓空氣形成對(duì)流循環(huán)，避免局部溫度過(guò)高或過(guò)低。

應(yīng)用場(chǎng)景

電子電器行業(yè)：

用于測(cè)試電子產(chǎn)品（如手機(jī)、電腦主板等）在不同溫度環(huán)境下的性能。例如，手機(jī)在高溫環(huán)境下可能會(huì)出現(xiàn)電池鼓包、軟件運(yùn)行不穩(wěn)定等問(wèn)題；在低溫環(huán)境下，觸摸屏的靈敏度可能會(huì)下降。通過(guò)高低溫試驗(yàn)箱，可以模擬這些極-端環(huán)境，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)和優(yōu)化。

汽車(chē)行業(yè)：

汽車(chē)零部件（如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、汽車(chē)燈具等）需要在不同的氣候條件下正常工作。高低溫試驗(yàn)箱可以模擬汽車(chē)在炎熱沙漠（高溫）和寒冷極地（低溫）的環(huán)境，測(cè)試零部件的可靠性和耐久性，確保汽車(chē)在各種氣候下的安全性和舒適性。

材料科學(xué)領(lǐng)域：

對(duì)于新型材料（如高分子材料、復(fù)合材料等）的研發(fā)，高低溫試驗(yàn)箱可以幫助研究人員測(cè)試材料在不同溫度下的物理和化學(xué)性質(zhì)變化。比如，一些高分子材料在低溫下可能會(huì)變脆，通過(guò)試驗(yàn)可以確定其脆化溫度，為材料的應(yīng)用提供參考