冷热冲击试验箱,又称温度冲击试验箱或冷热循环冲击试验箱,是材料科学、电子工程、汽车制造及航空航天等领域不可少的环境可靠性测试设备。其核心功能是通过模拟极d温度的快速转换(如-70℃至+200℃),评估材料或产品在热胀冷缩过程中的物理与化学稳定性,揭示潜在缺陷如裂纹、焊接失效或封装开裂等。
设备采用两箱式或三箱式结构设计。两箱式通过机械升降装置使样品在高温区与低温区间快速移动,转换时间可压缩至5秒内;三箱式则通过独立的高温区、低温区及测试区,利用风门切换气流方向实现温度冲击,无需移动样品,减少机械振动干扰。例如,某型号三箱式设备的高温区可达+200℃,低温区低至-70℃,风门切换时间仅需3秒,温度恢复时间≤5分钟,确保测试效率与数据准确性。
冷热冲击试验箱的主要组成部分:
1、箱体结构
外箱体:通常采用优质冷轧钢板或不锈钢板,表面喷塑处理,美观且耐腐蚀。
内箱体:采用耐高低温、易清洁的不锈钢板(如SUS304),确保长期使用不生锈。
保温层:填充高密度、超细的玻璃纤维棉或聚氨酯发泡材料,具有j佳的隔热性能,减少冷热损失,保证箱体外表面温度接近室温。
观察窗:配有双层中空钢化玻璃观察窗,内置加热防霜装置,防止低温试验时结霜,便于观察箱内样品状态。
测试孔:箱体侧面设有可密封的电缆孔或引线孔,用于连接样品的电源或信号线。
2、制冷系统(实现低温)
压缩机:核心部件,通常采用高效、低噪音的全封闭或半封闭压缩机(如德国比泽尔、法国泰康等品牌)。
冷凝器:将高温高压的制冷剂气体冷却成液体,常见风冷式或水冷式。
蒸发器:制冷剂在此蒸发吸热,产生低温环境。在低温区或制冷风道内。
节流装置:如膨胀阀或毛细管,控制制冷剂流量和压力。
制冷剂:环保型制冷剂(如R404A、R23等),用于两极或多级复叠制冷系统,以达到-40°C至-80°C甚至更低的温度。
干燥过滤器:去除制冷系统中的水分和杂质。
3、加热系统(实现高温)
加热元件:通常采用不锈钢翅片式电加热管或陶瓷加热器,加热均匀、寿命长、无明火。
固态继电器(SSR):精确控制加热功率的通断,实现PID温度调节。
过热保护器:防止加热失控,保障安全。
4、空气循环系统
循环风机:耐高低温的离心式或轴流式风机,强制箱内空气流动,确保温度均匀性。
风道设计:优化的导流结构,使冷热空气充分混合并均匀分布到工作室内。
风门/导流板(三箱式t有):通过电机驱动风门切换,控制高温气流或低温气流进入测试区。
5、控制系统
控制器:核心大脑,通常为可编程触摸屏控制器(如日本OYO、韩国TEMI、中国台湾WEIS等品牌),用于设定温度、时间、循环次数等参数。
温度传感器:高精度PT100铂电阻,实时监测工作区温度,反馈给控制器。
程序存储:可存储多个测试程序,支持复杂循环设定。
通信接口:RS485、以太网等,支持远程监控和数据导出。
6、样品架与传动机构(两箱式t有)
样品篮/吊篮:用于承载测试样品,通常可上下移动。
传动装置:由电机、丝杠或链条驱动,实现样品篮在高温室和低温室之间的快速切换(转换时间通常5-15秒)。
限位开关:确保样品篮准确到位。
7、水冷/风冷系统
水冷系统:配备进/出水接口,连接外部冷却水塔,用于带走冷凝器热量(适用于水冷机型)。
风冷系统:通过风扇强制空气冷却冷凝器(适用于风冷机型)。
8、安全保护系统
超温保护:独立于主控制器的温度保护装置,防止温度失控。
压缩机过载/过流保护:保护制冷系统。
漏电保护器:防止漏电事故。
电机过载保护:保护循环风机和传动电机。
缺相/逆相保护:保护三相电源设备。
报警装置:声光报警,提示故障。
9、数据记录与输出系统
内置存储:记录温度曲线和运行数据。
打印接口:连接打印机输出报告。
U盘/网络接口:导出测试数据,便于分析和存档。