在(zài)現(xiàn)代工業(yè)與科研領域,產品(pǐn)的(dí)可(kě)靠性,壽命及環境(jìng)適(shì)應(yīng)性(xìng)是決定(dìng)其市(shì)場競爭(zhēng)力(lì)的核心(xīn)要(yào)素。無論是(shì)翱翔藍天的航空部件(jiàn),穿越極地(dì)的汽車電(diàn)子(zǐ),還是(shì)隨(suí)身(shēn)攜帶(dài)的消費(fèi)電(diàn)子(zǐ)產品,都必須經受(shòu)住(zhù)溫度,濕(shī)度等復雜(zá)多變的(dí)自然(rán)環境的嚴苛考(kǎo)驗。耐久性恒溫恒(héng)濕試驗箱(xiāng),正是為滿足(zú)這一(yī)需(xū)求而(ér)生(shēng)的(dí)關鍵(jiàn)測試設備(bèi)。它(tā)遠不止是一(yī)個(gè)簡單的(dí)“溫濕度(dù)控(kòng)製箱(xiāng)”,而(ér)是一個(gè)能(néng)夠(gòu)長(cháng)期(qī),穩定,精(jīng)確(què)地模(mó)擬各種特(tè)殊氣候環(huán)境(jìng),並(bìng)對(duì)樣品進(jìn)行(háng)持(chí)續性(xìng)“耐力考(kǎo)驗”的綜(zōng)合(hé)性可靠性(xìng)測試平台(tái)。

耐(nài)久性(xìng)恒(héng)溫恒濕(shī)試驗(yàn)箱(xiāng)是一種(zhǒng)集(jí)成了製(zhì)冷,加熱,加(jiā)濕,除濕及(jí)精(jīng)密控(kòng)製(zhì)係(xì)統(tǒng)的(dí)大型環境(jìng)試(shì)驗(yàn)設備(bèi)。其(qí)核(hé)心(xīn)任務(wù)是在一(yī)個封閉的測試(shì)空(kōng)間內(nèi),按照預設的(dí)程序(xù),長期,穩定(dìng)地維持設(shè)定的溫(wēn)度與濕(shī)度數(shù)值(zhí),或(huò)按(àn)特(tè)定(dìng)規(guī)律(如循環,跳變)變化,從而模擬(nǐ)產品在(zài)儲存(cún),運輸,使用過程中可能(néng)遭(zāo)遇的各(gè)種(zhǒng)濕(shī)熱(rè)環(huán)境(jìng)。
這裏(lǐ)的“耐久性(xìng)”具有(yǒu)雙重(zhòng)含(hán)義:
1.設(shè)備自身(shēn)的(dí)耐久(jiǔ)性:指試驗箱(xiāng)本(běn)身(shēn)必須能(néng)夠(gòu)7x24小時不間(jiān)斷運(yùn)行(háng),在數年甚至(zhì)十數年(nián)的服役周期內,保持(chí)控(kòng)溫控(kòng)濕精度,溫度均匀性等(děng)關(guān)鍵(jiàn)指標(biāo)的穩定性,故障率低,維護簡(jiǎn)便(biàn)。這(zhè)要求(qiú)其核心(xīn)部件(壓縮機(jī),控(kòng)製器,傳感(gǎn)器,風機(jī)等)具備高(gāo)的品質(zhì)和冗(rǒng)餘(yú)設(shè)計。
2.測(cè)試過程的耐久性(xìng):指試(shì)驗(yàn)箱(xiāng)能夠(gòu)支持長(cháng)達(dá)數百(bǎi)甚至(zhì)數千小時的持續恒(héng)定試驗(如(rú)85℃/85%RH高溫高(gāo)濕存儲)或(huò)數萬次的(dí)循環(huán)試驗(yàn)(如-40℃到+125℃的溫(wēn)度衝擊(jī)循環)。這種(zhǒng)長(cháng)時(shí)間(jiān)的“折磨(mó)”是(shì)對被(bèi)試樣(yàng)品(pǐn)(DUT)材料(liào)老(lǎo)化,性能衰減,結構疲(pí)勞等長期效應的(dí)檢驗(yàn)。
核心(xīn)技術(shù)原理(lǐ)與(yǔ)係(xì)統(tǒng)構成(chéng):
1.溫度控(kòng)製係統:
加熱(rè):通常采(cǎi)用(yòng)鰭片式(shì)不(bù)鏽(xiù)鋼電熱管,通(tōng)過(guò)PWM(脈(mài)衝寬度調(tiáo)製(zhì))或SSR(固態(tài)繼電器(qì))進行無級調功,升溫(wēn)速(sù)度快且平穩。
製(zhì)冷:核心是壓(yā)縮(suō)機係統(tǒng)。對於(yú)-40℃以下的低(dī)溫,多采(cǎi)用復疊式壓縮製(zhì)冷循環(兩級或三級),使(shǐ)用(yòng)不同(tóng)沸(fèi)點的(dí)製(zhì)冷劑(jì)(如R404A,R23,R508B),以(yǐ)實(shí)現(xiàn)深冷。耐(nài)久性設(shè)計(jì)的(dí)關鍵(jiàn)在(zài)於選(xuǎn)用高(gāo)品質(zhì)全封(fēng)閉或(huò)半封(fēng)閉壓(yā)縮(suō)機(jī),並配(pèi)備完(wán)好的(dí)過載,缺(quē)相,高(gāo)壓,低(dī)壓(yā)保護及(jí)油(yóu)壓(yā)差保護。
平(píng)衡:PID(比例(lì)-積分(fēn)-微(wēi)分)算法是(shì)控(kòng)製(zhì)核(hé)心。控製(zhì)器實時(shí)對(duì)比傳(chuán)感(gǎn)器(qì)反饋值(zhí)與(yǔ)設定值,動(dòng)態調(tiáo)節加(jiā)熱(rè)和(hé)製(zhì)冷(lěng)的輸(shū)出功(gōng)率,實(shí)現(xiàn)能(néng)量的精細(xì)平衡,避(bì)免過衝(chōng)和(hé)振蕩(dàng)。
2.濕度(dù)控製係統:
加(jiā)濕:主流(liú)采(cǎi)用(yòng)蒸(zhēng)汽加(jiā)濕(電熱(rè)式或電極式(shì))。水在加(jiā)濕罐(guàn)中被加熱產(chǎn)生(shēng)蒸(zhēng)汽,通(tōng)過風機送入箱內(nèi)。這種(zhǒng)方式(shì)加(jiā)濕能(néng)力強,響(xiǎng)應(yīng)快。耐(nài)久性挑戰在於防止水垢堵(dǔ)塞(sāi)和電(diàn)極腐(fǔ)蝕,因(yīn)此對(duì)水(shuǐ)質(建議使用(yòng)純水或(huò)軟(ruǎn)化(huà)水)和加濕罐(guàn)的(dí)清(qīng)潔維(wéi)護(hù)要求(qiú)高(gāo)。
除濕:主(zhǔ)要(yào)通過製(zhì)冷(lěng)除濕實(shí)現。當(dāng)蒸發器(冷端(duān))溫度(dù)低(dī)於空氣(qì)露點(diǎn)溫度(dù)時,水(shuǐ)汽(qì)凝(níng)結成水(shuǐ)被排出(chū)。這是(shì)最(zuì)根本,穩定的除濕方式(shì)。對於(yú)極低濕度(dù)的(dí)要求(qiú)(如≤10%RH),會(huì)輔(fǔ)助(zhù)使用幹燥(zào)劑(jì)(分(fēn)子篩)轉(zhuǎn)輪除濕係統,該係統(tǒng)的(dí)耐久性(xìng)取決於分子篩的(dí)壽(shòu)命和再生加(jiā)熱(rè)的可靠(kào)性(xìng)。
控(kòng)製難點:濕(shī)度控(kòng)製比(bǐ)溫(wēn)度(dù)更(gēng)復雜(zá),受溫(wēn)度(dù)影響極(jí)大(dà)(相對濕(shī)度是溫度(dù)的函(hán)數)。在高(gāo)溫段(duàn)加濕(shī)易,低溫(wēn)段(duàn)(如0℃以下)加(jiā)濕極(jí)難,此(cǐ)時(shí)需(xū)將(jiāng)加(jiā)濕(shī)與(yǔ)除濕係(xì)統(tǒng)聯(lián)動,並精確(què)控(kòng)製(zhì)送風溫度(dù)。
3.空氣(qì)循環(huán)與(yǔ)均匀性(xìng)係統(tǒng):
大功率(shuài),長壽命的離心風機或軸流(liú)風機強製箱內(nèi)空(kōng)氣(qì)循環,是保證(zhèng)工作室溫度(dù)濕(shī)度(dù)均(jūn)匀性(xìng)(通(tōng)常要求±2℃/±5%RH以內)的(dí)關鍵。
風道設計至(zhì)關重(zhòng)要(yào),需確保氣(qì)流(liú)組織合理,避免死角。回風口(kǒu),送風口的(dí)位(wèi)置和導流(liú)板的(dí)設計都(dū)經過(guò)流體(tǐ)力(lì)學優化。
4.測控(kòng)與軟件係(xì)統(tǒng):
高(gāo)精度(dù)傳感器(qì):采用Pt100鉑電阻溫(wēn)度(dù)傳感(gǎn)器和(hé)進口高分(fēn)子濕敏電容濕度傳感(gǎn)器(qì),並(bìng)定(dìng)期校準(zhǔn),是精度的基石。
智(zhì)能控製器:現(xiàn)代設備(bèi)多采(cǎi)用(yòng)PLC或嵌入(rù)式(shì)工控機+專用觸摸(mō)屏(píng),運(yùn)行(háng)穩定,抗幹擾(rǎo)能(néng)力強。可編程控(kòng)製(zhì)器允許(xǔ)用戶設定復(fù)雜(zá)的多(duō)段程序,包括(kuò)斜率(shuài)控(kòng)製,暫停,跳(tiào)轉等(děng)。
數據(jù)記(jì)錄(lù)與(yǔ)監(jiān)控:標(biāo)配或選配(pèi)數據(jù)記(jì)錄(lù)儀(yí),記(jì)錄(lù)試(shì)驗(yàn)全程溫濕度曲綫。支持遠程監(jiān)控(kòng),故(gù)障(zhàng)報(bào)警(聲(shēng)光,短(duǎn)信,郵件),歷史數據追溯,這(zhè)對(duì)於(yú)長(cháng)期無(wú)人值守試(shì)驗(yàn)至關重(zhòng)要(yào)。
耐久性恒(héng)溫恒(héng)濕試(shì)驗(yàn)箱(xiāng)的關(guān)鍵結構(gòu)設計(jì)與(yǔ)耐(nài)久性(xìng)保障(zhàng):
1.箱(xiāng)體(tǐ)結構(gòu):外(wài)殼通(tōng)常為冷(lěng)軋鋼板(bǎn)靜電(diàn)噴塑(sù),內(nèi)膽(dǎn)為sus304不鏽鋼,耐(nài)腐蝕,易清潔。高耐久性型號(hào)會(huì)采用(yòng)更(gēng)厚的(dí)板(bǎn)材(cái),加強(qiáng)筋(jīn)結構(gòu),以(yǐ)及特殊(shū)的(dí)保(bǎo)溫密(mì)封設計(jì),以抵抗長期運(yùn)行的(dí)熱(rè)脹(zhàng)冷(lěng)縮和機械(xiè)應(yīng)力(lì)。
2.保溫材(cái)料:采用(yòng)高密度(dù),低(dī)導(dǎo)熱係數的硬質聚(jù)氨酯(zhǐ)泡(pào)沫(mò)塑料(liào)整體(tǐ)發(fā)泡,厚(hòu)度通常在100mm以上。良好(hǎo)的(dí)保溫(wēn)是節能和(hé)維(wéi)持(chí)內(nèi)部穩定的基礎(chǔ),其老化速度直(zhí)接影(yǐng)響(xiǎng)設(shè)備的(dí)長(cháng)期能耗和(hé)性能(néng)。
3.密封(fēng):門封(fēng)采(cǎi)用(yòng)耐高溫,耐(nài)老化的矽橡膠(jiāo)磁性密(mì)封條(tiáo),多層密封設計,確(què)保門開啟後也能快(kuài)速(sù)恢復(fù)密封狀(zhuàng)態,防(fáng)止冷(lěng)熱橋和(hé)濕(shī)氣泄(xiè)漏。
4.觀察(chá)窗(chuāng)與(yǔ)照(zhào)明:采用多(duō)層中(zhōng)空鋼(gāng)化玻(bō)璃(lí),內置(zhì)除(chú)霜(shuāng)(加熱)裝(zhuāng)置,防(fáng)止低溫下(xià)結露(lòu)結(jié)霜(shuāng)影響(xiǎng)觀(guān)察。內部(bù)照明燈(dēng)需選(xuǎn)用(yòng)耐高低溫(wēn),長(cháng)壽命(mìng)的LED燈。
5.擱架與(yǔ)樣品(pǐn)架:采(cǎi)用(yòng)不鏽(xiù)鋼(gāng)材質,承重設計合理,便(biàn)於樣品(pǐn)擺放(fàng)和通(tōng)風。
主(zhǔ)要(yào)應用領(lǐng)域(yù):
1.電子電工與元(yuán)器(qì)件(jiàn):手機(jī),電腦主板,電池(chí),芯片,傳感器(qì),連接(jiē)器等(děng)的高溫(wēn)老化(huà),高溫高(gāo)濕(shī)存儲(chǔ),溫度循環,恒(héng)溫恒(héng)濕soak測(cè)試,篩(shāi)選(xuǎn)早期失(shī)效品(pǐn)。
2.汽(qì)車與(yǔ)航(háng)空航(háng)天:發動(dòng)機ECU,車(chē)載(zǎi)顯(xiǎn)示屏(píng),綫(xiàn)束,內(nèi)飾(shì)材(cái)料,航電設備等需符合車(chē)規級或(huò)航(háng)空標(biāo)準(zhǔn)的(dí)嚴苛(kē)環(huán)境(jìng)驗證。
3.新能(néng)源:光(guāng)伏(fú)組件,動力(lì)電(diàn)池包,燃料電池(chí)的濕熱(rè)循環,高低(dī)溫(wēn)衝擊測(cè)試,評(píng)估其在戶(hù)外(wài)復(fù)雜(zá)氣(qì)候(hòu)下(xià)的性能(néng)衰減(jiǎn)。
4.塗料,化工(gōng),建材(cái):油漆(qī),膠(jiāo)粘劑(jì),塑料,橡(xiàng)膠,建(jiàn)築材料等的(dí)老化測(cè)試,研(yán)究其(qí)性(xìng)能隨(suí)溫濕度變化(huà)的規(guī)律。
5.生物與醫藥:藥品,試(shì)劑,醫療器械的(dí)穩定性試驗(如ICHQ1A指導(dǎo)原(yuán)則),疫苗(miáo),血(xiě)製(zhì)品(pǐn)的長(cháng)期(qī)儲(chǔ)存。
6.科研與(yǔ)質檢機(jī)構(gòu):材(cái)料科學研(yán)究,第三(sān)方檢(jiǎn)測機構,作為基礎環(huán)境(jìng)模擬設備。