高低溫冷熱沖擊試驗箱是一種用于測試材料、零部件和產(chǎn)品在瞬間高溫和瞬間低溫交替環(huán)境下的耐受性的設備。它能夠模擬極端的溫度變化情況，以評估產(chǎn)品在這種惡劣環(huán)境下的性能和可靠性。
原理：該設備主要由高溫室、低溫室和測試室組成。通過(guò)特殊的風(fēng)道系統和制冷、加熱裝置，實(shí)現從高溫到低溫或從低溫到高溫的快速溫度轉換。例如，當進(jìn)行從高溫到低溫的沖擊試驗時(shí)，高溫室的熱風(fēng)通過(guò)風(fēng)道被阻隔，同時(shí)低溫室的冷風(fēng)被快速引入測試室，使測試室內的溫度在短時(shí)間內急劇下降。
主要結構組成
箱體結構：
外殼：一般采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板噴塑處理，具有良好的耐腐蝕性和機械強度，能夠保護內部結構并防止外界環(huán)境對試驗的干擾。
內膽：通常使用不銹鋼板制作，因為不銹鋼具有良好的耐高低溫性能、易清潔性，并且不會(huì )對試驗樣品產(chǎn)生污染。
保溫材料：為了減少熱量傳遞，箱體內填充有高效保溫材料，如聚氨酯泡沫等，以確保試驗箱內的溫度能夠快速穩定地達到設定值，并且在試驗過(guò)程中保持良好的溫度均勻性。
制冷系統：
壓縮機：是制冷系統的核心部件，一般采用進(jìn)口全封閉壓縮機，具有高效、穩定的制冷能力。根據試驗箱的不同制冷需求，可能會(huì )配置單級或雙級壓縮機。
蒸發(fā)器和冷凝器：蒸發(fā)器負責吸收熱量，使試驗箱內溫度降低；冷凝器則將熱量散發(fā)到外界環(huán)境中。它們的性能直接影響制冷效率和速度。
節流裝置：如毛細管或膨脹閥，用于控制制冷劑的流量，從而調節制冷量。
加熱系統：
加熱絲或加熱管：通常安裝在試驗箱的風(fēng)道或內膽周?chē)?，通過(guò)電加熱的方式為試驗箱提供熱量。加熱功率根據試驗箱的容積和升溫速度要求進(jìn)行配置，以確保能夠快速將試驗箱內的溫度升高到設定的高溫值。
溫度控制器：用于精確控制加熱系統的工作，根據設定的溫度曲線(xiàn)和溫度范圍，調節加熱功率，使試驗箱內的溫度保持穩定。
風(fēng)道系統：
風(fēng)機：用于強制空氣循環(huán)，使箱體內的冷熱空氣能夠快速均勻地分布，確保試驗樣品所處的溫度環(huán)境一致。風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)速可以根據試驗要求進(jìn)行調節。
風(fēng)道設計：合理的風(fēng)道設計能夠提高溫度轉換速度和溫度均勻性。風(fēng)道一般采用不銹鋼或工程塑料制作，具有良好的耐高低溫性能和密封性。
控制系統：
溫度傳感器：安裝在試驗箱內的不同位置，用于實(shí)時(shí)監測溫度變化。傳感器的精度直接影響溫度控制的準確性，一般采用高精度的鉑電阻或熱電偶傳感器。
可編程控制器（PLC）：可以根據用戶(hù)設定的試驗程序，自動(dòng)控制試驗箱的溫度變化過(guò)程。用戶(hù)可以通過(guò)觸摸屏或計算機軟件輸入試驗參數，如溫度范圍、保持時(shí)間、循環(huán)次數等，PLC 會(huì )按照設定的程序精確控制制冷、加熱和風(fēng)機等系統的工作。
性能參數
溫度范圍：高低溫冷熱沖擊試驗箱的溫度范圍是其重要的性能指標之一。一般低溫范圍可以達到 -65℃甚至更低，高溫范圍可以達到 150℃或更高。不同的行業(yè)和產(chǎn)品測試要求會(huì )使用不同的溫度范圍，例如電子元器件可能需要 -40℃ - 125℃的溫度沖擊范圍，而航天航空材料可能需要更寬的溫度范圍來(lái)模擬太空環(huán)境。
溫度變化速率：這是衡量試驗箱性能的關(guān)鍵參數，它表示試驗箱從一個(gè)溫度狀態(tài)轉換到另一個(gè)溫度狀態(tài)的速度。通常有兩種表示方法，一種是平均溫度變化速率，另一種是最大溫度變化速率。例如，從高溫 100℃降到低溫 -40℃，如果在 10 分鐘內完成，那么平均溫度變化速率為（100 - (-40)）℃/10min = 14℃/min?？焖俚臏囟茸兓俾士梢愿鎸?shí)地模擬一些極端環(huán)境下的溫度沖擊情況，如電子產(chǎn)品在突然遭遇寒冷天氣或高溫環(huán)境時(shí)的情況。
溫度均勻性：指試驗箱在穩定狀態(tài)下，內部不同位置的溫度差異程度。一般要求溫度均勻性在 ±2℃以?xún)?，良好的溫度均勻性可以確保試驗樣品在同一試驗條件下進(jìn)行測試，提高試驗結果的準確性和可靠性。
濕度控制（部分帶有濕度功能的試驗箱）：對于一些需要考慮濕度影響的產(chǎn)品測試，試驗箱還需要具備濕度控制功能。濕度范圍一般可以從 20% RH - 98% RH，通過(guò)加濕和除濕裝置來(lái)調節試驗箱內的濕度環(huán)境。
應用領(lǐng)域
電子電器行業(yè)：用于測試電子元器件（如芯片、電容器、電阻器等）、電子產(chǎn)品（如手機、電腦、電視機等）在不同溫度環(huán)境下的性能。例如，在手機的研發(fā)過(guò)程中，通過(guò)高低溫冷熱沖擊試驗來(lái)檢測手機在極端溫度變化下是否會(huì )出現死機、屏幕顯示異常、按鍵失靈等問(wèn)題，以提高產(chǎn)品的可靠性和穩定性。
汽車(chē)行業(yè)：汽車(chē)零部件（如發(fā)動(dòng)機控制單元、傳感器、電子線(xiàn)束等）需要經(jīng)過(guò)嚴格的高低溫冷熱沖擊試驗。在汽車(chē)的使用過(guò)程中，這些零部件會(huì )受到發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的高溫、外界環(huán)境的低溫以及行駛過(guò)程中溫度快速變化的影響。通過(guò)試驗可以提前發(fā)現零部件在溫度沖擊下可能出現的故障，如密封件泄漏、電子元件短路等，從而保障汽車(chē)的安全性和耐久性。
航空航天領(lǐng)域：航空航天材料和設備（如航空發(fā)動(dòng)機葉片、衛星部件等）對環(huán)境的耐受性要求極高。高低溫冷熱沖擊試驗箱可以模擬太空環(huán)境中的溫度變化，對這些材料和設備進(jìn)行測試，確保它們在極端的冷熱環(huán)境下能夠正常工作，避免因溫度變化導致的材料性能下降、結構損壞等問(wèn)題。
材料科學(xué)研究：研究新材料（如新型合金、高分子材料等）在不同溫度沖擊下的物理和化學(xué)性質(zhì)變化。通過(guò)試驗可以了解材料的熱膨脹系數、強度變化、相變等特性，為材料的開(kāi)發(fā)和應用提供數據支持。
使用注意事項
樣品放置：
試驗樣品在試驗箱內的放置位置要合理，應避免樣品之間相互遮擋，確保樣品能夠充分接觸冷熱空氣，以獲得準確的試驗結果。
根據樣品的大小和形狀，可能需要使用樣品架或夾具進(jìn)行固定，防止在溫度沖擊過(guò)程中樣品發(fā)生移動(dòng)或碰撞，損壞試驗箱或影響試驗結果。
試驗參數設置：
在設置溫度范圍、變化速率、循環(huán)次數等試驗參數時(shí)，要根據產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境和測試標準進(jìn)行合理設定。參數設置不當可能導致試驗結果不準確或對樣品造成不必要的損壞。
在進(jìn)行試驗之前，最好先進(jìn)行預試驗，檢查試驗參數設置是否正確，試驗箱是否能夠正常工作。
設備維護：
定期對試驗箱進(jìn)行清潔，清除箱體內外的灰塵、雜物等，保持良好的散熱和通風(fēng)條件。
檢查制冷系統、加熱系統、風(fēng)道系統等關(guān)鍵部件的工作情況，如壓縮機的油位、風(fēng)機的轉動(dòng)情況、加熱絲是否損壞等，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)維修或更換部件。
定期校準溫度傳感器和控制器，確保溫度控制的準確性。
