步入式快速溫變?cè)囼?yàn)箱是一種大型環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，其核心特征是能夠在高負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)升溫和降溫速率，模擬急劇變化的氣候環(huán)境。人員可進(jìn)入箱內(nèi)進(jìn)行作業(yè)。
步入式快速溫變?cè)囼?yàn)箱保溫材質(zhì)：高密度PU發(fā)泡膠+玻璃纖維棉。運(yùn)風(fēng)系統(tǒng):采用加長(zhǎng)軸電機(jī)，耐高低溫之不銹鋼多翼式葉輪，以達(dá)強(qiáng)度對(duì)流垂直擴(kuò)散循環(huán)。觀察窗采用高清淅度附發(fā)熱導(dǎo)電膜多層中空鋼化玻璃。箱體左側(cè)配Ø50mm測(cè)試孔，可供外接測(cè)試電源線(xiàn)或信號(hào)線(xiàn)使用。機(jī)器底部采用可固定式PU活動(dòng)輪及平水腳。
一、 定義與用途
定義： 步入式快速溫變?cè)囼?yàn)箱是一種大型環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，其核心特征是能夠在高負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)的升溫和降溫速率，模擬急劇變化的氣候環(huán)境。人員可進(jìn)入箱內(nèi)進(jìn)行作業(yè)。
用途： 主要用于進(jìn)行加速應(yīng)力測(cè)試、高加速壽命試驗(yàn)（HALT）和高加速應(yīng)力篩選（HASS），以快速激發(fā)產(chǎn)品潛在缺陷，縮短產(chǎn)品研發(fā)和上市周期。適用于航空航天、汽車(chē)電子、國(guó)防工業(yè)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。
二、 核心系統(tǒng)與技術(shù)
1. 制冷系統(tǒng)
核心目標(biāo)： 提供強(qiáng)大的制冷能力，以實(shí)現(xiàn)快速降溫。
技術(shù)構(gòu)成：
機(jī)械壓縮制冷： 基礎(chǔ)制冷方式。通常采用多臺(tái)大功率半封閉或全封閉壓縮機(jī)組成的并聯(lián)機(jī)組，并配備能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)熱負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷量輸出。
復(fù)疊式循環(huán)： 為實(shí)現(xiàn)寬溫度范圍（如-55℃或更低），采用二元復(fù)疊制冷系統(tǒng)。
液氮/LN2注入式制冷： 實(shí)現(xiàn)降溫速率（如10℃/min以上）的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)電磁閥和噴嘴將液態(tài)氮直接噴入箱內(nèi)或風(fēng)道中，利用其瞬間氣化吸收大量熱量。通常與機(jī)械制冷系統(tǒng)協(xié)同工作。
核心部件： 大功率壓縮機(jī)、板式換熱器、蒸發(fā)器、儲(chǔ)液器、氣液分離器。
2. 加熱系統(tǒng)
核心目標(biāo)： 提供強(qiáng)大的加熱能力，以實(shí)現(xiàn)快速升溫。
技術(shù)構(gòu)成：
大功率合金電熱絲： 采用遠(yuǎn)高于普通試驗(yàn)箱功率的電阻式加熱器，通常以多組形式布置在送風(fēng)風(fēng)機(jī)附近。
控制方式： 通過(guò)大容量固態(tài)繼電器（SSR）進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，精確控制加熱功率輸出。
3. 空氣循環(huán)系統(tǒng)
核心目標(biāo)： 在箱內(nèi)形成的風(fēng)速與風(fēng)量，確保熱量和冷量能被迅速、均勻地傳遞到樣品表面。
技術(shù)構(gòu)成：
大功率離心風(fēng)機(jī)： 采用特殊設(shè)計(jì)的耐高低溫、高風(fēng)壓、高風(fēng)量的風(fēng)機(jī)。
高功率電機(jī)： 驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，通常為變頻電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié)。
風(fēng)道設(shè)計(jì)： 經(jīng)過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的風(fēng)道和導(dǎo)流板，旨在減小氣流阻力，形成均勻、高效的垂直或水平氣流。
4. 控制系統(tǒng)
控制器： 工業(yè)級(jí)可編程控制器（PLC）與高響應(yīng)觸摸屏（HMI）。
控制算法： 采用先進(jìn)的自適應(yīng)PID或模糊PID控制算法，能夠快速響應(yīng)溫度變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整加熱、制冷和液氮閥門(mén)的開(kāi)度，防止超調(diào)，確保速率和精度的平衡。
數(shù)據(jù)記錄： 高頻率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄并顯示溫度變化曲線(xiàn)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
5. 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
庫(kù)體： 采用拼接式庫(kù)板結(jié)構(gòu)，庫(kù)板為雙面金屬板內(nèi)填充高密度、超厚（通常≥150mm）的聚氨酯保溫材料，以應(yīng)對(duì)劇烈的熱交換并降低冷量損失。
承重與密封： 加強(qiáng)的地板結(jié)構(gòu)以承載重型樣品和設(shè)備。門(mén)框及引線(xiàn)孔等處采用高強(qiáng)度密封條，確保密封性。
三、 主要技術(shù)參數(shù)
1. 溫度參數(shù)
溫度范圍： 例如 -55℃ ~ +85℃, -40℃ ~ +125℃。
升降溫速率：
核心參數(shù)。 指在特定負(fù)載和特定溫度區(qū)間內(nèi)（如-25℃ ~ +75℃）可達(dá)到的平均速率。常見(jiàn)范圍為 5℃/min ~ 20℃/min，更高需求可定制。
需明確測(cè)試條件：空載或帶載（如帶載重量及材質(zhì)，通常為鋁錠或銅錠）。
溫度波動(dòng)度： ≤±0.5℃ （在穩(wěn)定狀態(tài)下）。
溫度均勻度： ≤±2.0℃ ~ ±3.0℃ （在穩(wěn)定狀態(tài)下。由于風(fēng)速，均勻度指標(biāo)通常略低于普通恒溫恒濕箱）。
2. 結(jié)構(gòu)參數(shù)
內(nèi)容積： 從數(shù)立方米到數(shù)十立方米，根據(jù)需求定制。
內(nèi)部尺寸： 寬（W）× 深（D）× 高（H）。
承重能力： 內(nèi)部地板載荷，例如 1000 kg/m? ~ 2000 kg/m?。
四、 性能分析與評(píng)估要點(diǎn)
1. 速率與負(fù)載的平衡
升降溫速率是核心性能，但必須與負(fù)載條件關(guān)聯(lián)。廠商提供的速率參數(shù)需明確其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（空載/帶載多少公斤鋁錠）。設(shè)備在實(shí)際滿(mǎn)載樣品時(shí)的速率會(huì)有所衰減。
2. 能量消耗與運(yùn)行成本
實(shí)現(xiàn)快速溫變需要巨大的能量輸入。高功率壓縮機(jī)、加熱器以及液氮消耗會(huì)導(dǎo)高的瞬時(shí)功率和運(yùn)行成本。需在設(shè)備選型時(shí)綜合考量。
3. 對(duì)樣品的影響
溫度變化率和風(fēng)速會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力和風(fēng)壓，可能不適用于某些精密或柔性產(chǎn)品。測(cè)試前需評(píng)估其適用性。
4. 系統(tǒng)可靠性
在劇烈的熱應(yīng)力循環(huán)下，設(shè)備自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)、焊接點(diǎn)、電子元件等都面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。核心部件的品牌、質(zhì)量及系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平直接決定了設(shè)備的長(zhǎng)期可靠性和壽命。
5. 安全保護(hù)系統(tǒng)
多重安全機(jī)制： 壓縮機(jī)、加熱器、風(fēng)機(jī)過(guò)載保護(hù)；工作室超溫保護(hù)；液氮系統(tǒng)壓力與液位監(jiān)控；漏電保護(hù)；緊急停止按鈕；室內(nèi)應(yīng)急照明與逃生裝置。
步入式快速溫變?cè)囼?yàn)箱技術(shù)規(guī)格：
| 型號(hào) | F-TH-150-（A～F） | F-TH-225-（A～F） | F-TH-408-（A～F） | F-TH-800-（A～F） | F-TH-1000-（A～F） | ||
| 內(nèi)部尺寸W×H×D（mm） | 500×600×500 | 600×750×500 | 600×850×800 | 1000×1000×800 | 1000×1000×1000 | ||
| 外部尺寸W×H×D（mm） | 1750×2250×2350 | 1850×2350×2350 | 1850×2500×2750 | 2300×2750×2800 | 2350×2800×3000 | ||
| 溫 濕 度 范 圍 快 溫 變 范 圍 快 溫 變 速 率 (線(xiàn)性非線(xiàn)性選擇) | 溫度范圍 ： -70℃ ～ 150℃ ； 濕度范圍 ： 20% ～ 98%RH( 濕度為選購(gòu)項(xiàng) ) , 快溫變范圍 ： - 45 ～ +85℃ ； 快溫變誤差 ： ±3.0℃ , 快溫變速率 ： A型：5℃ / 分鐘 ， B型：10℃ / 分鐘 ， C型：15℃ / 分鐘 ， | ||||||
| 升 / 降溫速率 | 5℃ ～ 30℃ / 分鐘 ； 非線(xiàn)性或線(xiàn)性可調(diào)可控（選購(gòu)） | ||||||
| 溫濕度解析精度 溫濕度分布均勻度 | 溫度：0.1℃ ； 濕度：0.1%R.H 溫度：±2.0℃ ； 濕度：±3.0%R.H. | ||||||
| 溫濕度控制精度 | 溫度：±0.5℃ ； 濕度：±2.5%R.H. | ||||||
| 試驗(yàn)負(fù)載情況 | 空載狀況（溫度快速升降時(shí) ；濕度無(wú)法與溫度保持同步的線(xiàn)性升降） | ||||||
| 內(nèi)外部材質(zhì) | 內(nèi)箱材質(zhì)為SUS 304#不銹鋼，外箱材質(zhì)為不銹鋼或SEE冷軋鋼加烤漆 | ||||||
| 保溫材質(zhì) | 耐高溫高密度氯基甲酸乙醋泡沫即聚氨脂絕緣體材料 | ||||||
| 冷卻系統(tǒng) | 水冷式 | ||||||
| 保護(hù)裝置 | 無(wú)熔絲開(kāi)關(guān)、壓塑機(jī)過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)、冷媒高低壓保護(hù)開(kāi)關(guān)、超濕度超溫度保護(hù)開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲、故障警告系統(tǒng)、缺水報(bào)警保護(hù) | ||||||
| 選購(gòu)配件 | 帶操作孔玻璃內(nèi)門(mén) 、記錄器 、純水凈化機(jī) 、除濕機(jī) | ||||||
| 壓縮機(jī) | 法國(guó)“泰康”牌 、德國(guó)“比澤爾”牌 | ||||||
| 電源 | AC380V ； 3∮5線(xiàn) ； 50/60HZ | ||||||
| 大約重量（kg） | 950 | 1250 | 1600 | 2000 | 2300 | ||
步入式快速溫變?cè)囼?yàn)箱控制器：
1．進(jìn)口CTM系列TINKO9FP02溫濕度控制器，輕觸按鍵式，運(yùn)行方式：定值。
2．采用*“SP-790”LCD顯示按鍵式輸入，溫度可程控器，具有30組300段程序記憶，可重復(fù)執(zhí)行999次循環(huán)。
步入式快速溫變?cè)囼?yàn)箱冷凍及風(fēng)路循環(huán)系統(tǒng)：
1．制冷機(jī)采用法國(guó)原裝“泰康”全封閉壓縮機(jī)，冷凍系統(tǒng)采用一元或二元式低溫回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
2．采用多翼式送風(fēng)機(jī)強(qiáng)力送風(fēng)循環(huán)，避免任何死角，可使測(cè)試區(qū)域內(nèi)溫度分布均勻。
3．風(fēng)路循環(huán)出風(fēng)回風(fēng)設(shè)計(jì)，風(fēng)壓、風(fēng)速均符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，并可使開(kāi)門(mén)瞬間溫度回穩(wěn)時(shí)間快。
4．升溫、降溫、系統(tǒng)*獨(dú)立可提高 效率，降低測(cè)試成本，增長(zhǎng)壽命，減低故障率。
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