冷熱沖擊試驗箱原理介紹
冷熱沖擊試驗和相關(guān)設(shè)備
對于電子設(shè)備而言，環(huán)境條件是影響產(chǎn)品質(zhì)量和使用可靠性的關(guān)鍵因素。在各種復(fù)雜的使用環(huán)境中，溫度沖擊的影響是其中一個必須考慮的因素。這種環(huán)境給產(chǎn)品帶來多種典型的環(huán)境效應(yīng)，如零部件的變形或破裂、絕緣保護(hù)失效、運(yùn)動部件的卡緊或松弛、電氣和電子元器件的變化、快速冷凝水或結(jié)霜引起電子或機(jī)械故障等。因此，能否在溫度沖擊環(huán)境下正常工作，直接反映了產(chǎn)品對各種環(huán)境的適應(yīng)能力的強(qiáng)弱。冷熱沖擊試驗正是在須求下被提出。
冷熱沖擊試驗又名溫度沖擊試驗或高低溫沖擊試驗，是測試材料對極高溫或極低溫的抵抗力的一種試驗技術(shù)，是用于考核產(chǎn)品對周圍環(huán)境溫度急劇變化的適應(yīng)性，是裝備設(shè)計定型的鑒定試驗和批產(chǎn)階段的例行試驗中不可缺少的試驗，在有些情況下也可以用于環(huán)境應(yīng)力篩選試驗。冷熱沖擊試驗有專業(yè)的試驗設(shè)備，即冷熱沖擊試驗箱，冷熱沖擊試驗箱的應(yīng)用非常多，在驗證和提高裝備的環(huán)境適應(yīng)性方面應(yīng)用的頻度可以說是僅次于振動與高低溫試驗。
冷熱沖擊試驗適用標(biāo)準(zhǔn)
GB/T2423.1-1989低溫試驗方法；GB/T2423.2-1989高溫試驗方法；GB/T2423.22-1989溫度變化試驗；GJB150.5-86溫度沖擊試驗；GJB360.7-87溫度沖擊試驗
冷熱沖擊特點
1、伺服冷媒流量控制技術(shù)有效達(dá)到節(jié)能40%以上
2、可設(shè)定循環(huán)次數(shù)及自動除霜，有效達(dá)到3天除霜一次，除霜只需2小時
3、純鋁翅片蒸發(fā)器，有效降低儲能時間和能量節(jié)省
4、具有兩箱和三箱測試功能，符合測試規(guī)范
5、大口徑觀察視窗，有效達(dá)到物測目視效果
6、實時實驗曲線分析，配備RS232，USB數(shù)據(jù)存儲連接
7、具有報警提示即解出報警裝置畫面圖文解說
8、試驗結(jié)束待測品自動回常溫避免結(jié)霜結(jié)露保護(hù)機(jī)制、有異常或故障顯示及排除方法說明;、氣動式閥門方便開啟，保證氣密及斷熱保護(hù)
常見冷熱沖擊試驗設(shè)備的組成及結(jié)構(gòu)
TST 設(shè)備由低溫箱、高溫箱、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換裝置等設(shè)備組成。其設(shè)備組成圖如圖 3 所示。低溫箱為TST 提供低溫平臺，同時也可以單獨(dú)進(jìn)行低溫試驗；高溫箱為TST 提供高溫平臺，同時可以進(jìn)行高溫試驗；制冷系統(tǒng)為低溫箱提供低溫環(huán)境；加熱系統(tǒng)為高溫箱提供高溫環(huán)境；控制系統(tǒng)完成對設(shè)備和試驗過程的控制和測量；轉(zhuǎn)換裝置用于試驗過程中試件的轉(zhuǎn)換。
為保證 TST 指標(biāo)要求，需要對箱體結(jié)構(gòu)、氣流流通方式進(jìn)行精心設(shè)計。低溫箱結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足設(shè)備由常溫到要求低溫的制冷和溫度沖擊過程中迅速制冷的要求，并保證箱內(nèi)氣流和溫度均勻性要求；高溫箱結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足方便設(shè)備由常溫到要求高溫的加熱和溫度沖擊過程中迅速加熱的要求，并保證箱內(nèi)氣流和溫度均勻性要求。
氣流組織方式是設(shè)備設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。常用的送風(fēng)方式有上側(cè)送下側(cè)回和全面孔板頂送下側(cè)回的方式。由于全面孔板送風(fēng)方式具有氣流混合快混合好、氣流均勻平行擴(kuò)散、溫差和風(fēng)速衰減快的優(yōu)點，從而使工作區(qū)溫度和氣流速度分布更加均勻。因此低溫箱、高溫箱氣流循環(huán)方式采用全面孔板送風(fēng)下側(cè)回風(fēng)方式，其氣流循環(huán)過程為：風(fēng)機(jī)抽吸的箱內(nèi)氣流和制冷系統(tǒng)產(chǎn)生冷空氣或加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱空氣混合，再沿循環(huán)風(fēng)道進(jìn)入穩(wěn)壓層使氣流均流均壓后送入箱內(nèi)。
低溫箱和高溫箱均采用鋼框架圍護(hù)結(jié)構(gòu)，加裝保溫層。在距頂壁一定高度裝全面孔板，全面孔板與頂壁形成穩(wěn)壓層，箱前端為大門，箱后端設(shè)循環(huán)風(fēng)道和循環(huán)風(fēng)機(jī)。
制冷、加熱流程確定
目前低溫箱制冷方式常采用蒸氣壓縮機(jī)制冷或空氣制冷?？諝庵评浜驼魵鈮嚎s機(jī)制冷相比較具有以下優(yōu)點：在較低溫度下制冷系數(shù)高，易于獲得較低溫度，調(diào)溫范圍寬；對設(shè)備泄露不敏感，小的漏氣對制冷性能影響不大，制冷性能比較穩(wěn)定；制冷劑為空氣，對環(huán)境無任何危害；運(yùn)行可靠，操作簡單，維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用低。對于較大尺寸 TST 設(shè)備，溫度變化速度要求較快，空氣制冷是一種較好的選擇。
正升壓式制冷方式是用渦輪膨脹機(jī)二次壓縮，提高渦輪的膨脹比，加大渦輪機(jī)溫降，提高制冷能力。由于正升壓式制冷方式有制冷系數(shù)高，調(diào)節(jié)性能好，制冷性能穩(wěn)定，啟停以及調(diào)節(jié)過程平穩(wěn)，裝機(jī)電量、運(yùn)行能耗和設(shè)備投資較少等優(yōu)點，系統(tǒng)采用正升壓式制冷系統(tǒng)?？諝庵评湎到y(tǒng)分為氣源和制冷兩部分。氣源部分包括空壓機(jī)組、后冷卻器、干燥塔、水分離器等；制冷部分包括渦輪機(jī)組、回冷器、水冷器、過濾器等。
制冷量及制冷設(shè)備的確定
制冷量、加熱量的大小直接關(guān)系到制冷設(shè)備、加熱設(shè)備參數(shù)的確定、選擇、設(shè)備成本、運(yùn)行能耗和費(fèi)用等。因此，在確定制冷設(shè)備、加熱設(shè)備之前要先確定系統(tǒng)所需制冷量和加熱量。低溫箱既可作為溫度沖擊試驗的低溫部分,又可獨(dú)立完成低溫試驗功能。因此，低溫箱的制冷有兩種狀態(tài)：狀態(tài) 1：低溫試驗過程中由大氣溫度到要求低溫的制冷過程；狀態(tài) 2：冷熱沖擊試驗過程中，試件由高溫箱迅速轉(zhuǎn)移到低溫箱時恢復(fù)原低溫的制冷過程。兩種制冷狀態(tài)不同，制冷負(fù)荷和冷量的變化也不同。
加熱量及加熱設(shè)備的確定
高溫箱的加熱經(jīng)歷兩種狀態(tài):由大氣溫度到要求高溫的加熱過程和溫度沖擊試驗過程中試件由低溫箱迅速轉(zhuǎn)移到高溫箱時恢復(fù)原高溫的加熱過程。同樣的方法,分別計算兩種加熱狀態(tài)所需加熱量。以Zda加熱量確定電加熱器的功率。
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