10℃/min快溫變高低溫試驗箱升降溫速率

引言

 在現代工業與科研的廣袤領域中，產品對環境溫度變化的耐受性測試至關重要。當我們需要模擬快速溫度變化場景時，一款合適的試驗設備成為關鍵。10℃/min 快溫變高低溫試驗箱應運而生，它以每分鐘 10℃的升降溫速率，為眾多行業的產品質量檢測和研發提供了精準且高效的模擬環境，開啟了產品性能評估的新維度。

產品用途

電子電器行業：用于測試電子元器件、電路板、芯片、手機、電腦等產品在高低溫環境下的性能、可靠性和穩定性，檢驗其能否在不同氣候條件下正常工作，以及是否存在因溫度變化引起的故障或性能下降等問題.

汽車工業：對汽車發動機、變速器、剎車系統、電子控制系統、車載電器等零部件進行高低溫試驗，以確保其在極-端溫度環境下的可靠性和耐久性，提高整車的安全性和質量.

航空航天領域：航空航天器材如飛機發動機、航空電子設備、衛星部件等，需要在高空低溫、太空環境等極-端條件下工作，通過快溫變高低溫試驗箱可模擬這些條件，對產品進行嚴格測試，保證其在復雜環境下的可靠性和性能.

材料科學研究：對各種新型材料如金屬合金、高分子材料、復合材料等進行高低溫循環試驗，研究材料在不同溫度下的物理性能變化，如熱膨脹系數、強度、韌性等，為材料的研發和應用提供數據支持.

新能源產業：如太陽能電池板、鋰電池等新能源產品，需要進行高低溫測試以評估其在不同環境溫度下的性能和壽命，確保其在各種氣候條件下的穩定運行和安全性.

醫療器械行業： 用于檢測醫療器械如醫用電子設備、藥品儲存設備等在不同溫度環境下的性能和可靠性，保證其在使用過程中的安全性和有效性，以及藥品在儲存和運輸過程中的質量穩定.

工作原理

快溫變高低溫試驗箱通過加熱系統和制冷系統協同工作來實現快速溫變。其具體過程如下 ：

制冷過程：制冷系統中的壓縮機將制冷劑絕熱壓縮至較高壓力，使排氣溫度升高，隨后制冷劑進入冷凝器，與四周介質進行等溫熱交換，將熱量傳遞出去，接著制冷劑經閥絕熱膨脹，溫度降低，最后通過蒸發器從工作室中吸熱，使工作室溫度降低，如此循環實現降溫。

加熱過程：當需要升溫時，加熱系統中的加熱器開始工作，通過加熱元件產生熱量，使工作室溫度升高。加熱系統通常采用電加熱方式，具有快速響應和精確控制的特點，能夠在短時間內將溫度升高到設定值。

溫度控制：試驗箱配備了高精度的溫度傳感器和控制系統，實時監測工作室的溫度變化，并與設定溫度進行比較。根據溫度偏差，控制系統自動調節制冷系統和加熱系統的工作狀態，以保持溫度的穩定和精確控制，確保試驗過程中溫度按照設定的速率和曲線變化。

10℃/min快溫變高低溫試驗箱升降溫速率

加熱系統

加熱元件：一般采用優質的鎳鉻合金或鐵鉻鋁合金加熱絲作為加熱元件，具有電阻率高、電阻溫度系數小、耐高溫、抗氧化等優點，能夠快速產生大量熱量，實現試驗箱的快速升溫。加熱絲通常安裝在工作室的內膽周圍或風道內，通過熱傳導和熱對流的方式將熱量傳遞到工作室內部。

加熱控制方式：采用優良的 PID 控制算法，根據溫度傳感器反饋的實際溫度與設定溫度的差值，自動調整加熱功率，實現精確的溫度控制。PID 控制器能夠快速響應溫度變化，減少溫度超調和波動，使溫度穩定在設定值附近，提高試驗的準確性和可靠性。

安全保護措施：加熱系統通常配備了過熱保護裝置，當加熱元件溫度過高或出現異常加熱情況時，過熱保護裝置會立即切斷加熱電源，防止加熱元件損壞或引發安全事故，確保試驗箱和操作人員的安全。

制冷系統

二元復疊式風冷制冷系統：為保證降溫速率和低溫度要求，快溫變高低溫試驗箱常采用由泰康全封閉壓縮機組成的二元復疊式風冷制冷系統。該系統包含高溫制冷循環和低溫制冷循環，連接容器為蒸發冷凝器，其作用是將工作室內的熱能通過兩級制冷系統傳遞出去，從而實現降溫目的.

制冷劑：高溫循環通常采用 R404 制冷劑，低溫循環采用 R23 制冷劑。這些制冷劑具有良好的制冷性能、化學穩定性和安全性，能夠在相應的溫度范圍內有效地實現制冷效果.

制冷配件：膨脹閥采用丹麥丹佛斯品牌，電磁閥采用意大利 Castel 品牌，過濾器采用美國愛高品牌，油離器采用中國臺灣冠壓品牌等，這些進口制冷配件質量可靠，性能穩定，能夠確保制冷系統的正常運行和高效性能.

制冷原理：高低制冷循環均采用逆卡諾循環，由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。制冷劑經壓縮機絕熱壓縮，消耗功使排氣溫度升高，然后經冷凝器等溫地與四周介質熱交換，傳遞熱量。之后制冷劑經閥絕熱膨脹做功，溫度降低，最后通過蒸發器等溫地從溫度較高的物體吸熱，使被冷卻物體溫度降低，循環往復達到降溫目的.

產品結構

箱體結構：箱體通常采用數控機床加工成型，造型美觀大方，外表面一般采用 A3 鋼板噴塑處理，具有良好的耐腐蝕性和外觀質感；內膽則采用進口高級不銹鋼（SUS304）鏡面板，不僅美觀，而且易于清潔，還能防止試驗樣品受到污染.

保溫層：為減少熱量傳遞，保證試驗箱的溫度穩定性和均勻性，箱體內部設有優質的保溫層。保溫層一般采用高密度聚氨酯發泡材料或玻璃棉等保溫材料，具有良好的隔熱性能和保溫效果，能夠有效地降低試驗箱的能耗，提高能源利用率.

工作室：工作室是放置試驗樣品的空間，其尺寸根據不同的型號和用戶需求而有所不同。工作室內部設計合理，通常配備有樣品架或樣品托盤，方便用戶放置和固定試驗樣品。工作室還設有大型觀測視窗，并附有照明燈，便于用戶隨時清晰地觀察箱內試驗樣品的狀態.

風道系統：風道系統包括進風口、出風口、風機等部件，其作用是使箱內空氣循環流動，保證溫度的均勻性。風機一般采用離心式風機或軸流式風機，具有風量大、噪音低、運行穩定等特點，能夠將加熱或制冷后的空氣均勻地送到工作室的各個部位，使試驗樣品處于穩定的溫度環境中。

控制系統：控制系統是快溫變高低溫試驗箱的核心部分，通常采用微電腦可編程控制系統，配備 7 英寸 TFT 真彩觸摸屏，操作簡單直觀，運行穩定可靠。控制系統具有定值和程序運行模式，可根據用戶的不同測試需求，精確控制溫度、濕度（如有）等參數的變化，并可存儲多組試驗程序，方便用戶隨時調用和管理試驗.

安全保護系統：為確保試驗箱的安全運行，防止因設備故障或操作不當引發安全事故，快溫變高低溫試驗箱設置了多種安全保護裝置，如超溫保護、漏電保護、壓縮機過載保護、高低壓保護、相序保護、風機過載保護等。當出現異常情況時，安全保護裝置會立即動作，切斷相應的電源或停止設備運行，并發出聲光報警信號，提醒用戶及時處理故障.