溫度循環試驗箱的工作原理
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發布日期： 2021.05.08
近年來，綜合環境可靠性試驗(CERT)在國內外均已受到高度的重視，並（bìng）得到了廣泛的應用。CERT是在單項環境（jìng）試驗的基礎上發展起來的，它不僅可以（yǐ）進行更真（zhēn）實的（de）電子產（chǎn）品的實（shí）際環境的模擬試驗；而且還可以（yǐ）進行高效環境應力篩選試驗，盡早激發出因元器件和工藝映陷（xiàn）造成的故障，以保證電子（zǐ）產品在使用中的可靠性，實踐證明，後者比前者的（de）意義更大。
高效環境應力篩選
的根本目的在於使產品交付（fù）外所前（qián），消除共潛在的缺陷隱患（huàn）。在產（chǎn）品研製、鑒定和生產的不同階段采用高效環境（jìng）應力篩（shāi）選（xuǎn），可以獲（huò）益匪淺。在研製（zhì）階段采用應力篩選，能夠查出缺（quē）陷一故障原因，找出設計上的（de）問題，采取有（yǒu）效的糾正措施，這樣不僅能大大節省以後的試驗時間和費用，還能提高產品的固有可靠性；在可靠性（xìng）鑒定（dìng）試驗前采（cǎi）取應力篩選，可消除製造工藝和元件方（fāng）麵的缺陷，使鑒定試驗的結果（guǒ）有效、正（zhèng）確；在產品生產前增加篩選這一工序，由於消除了產品中的潛在缺（quē）陷，大大提高了產品（pǐn）的使用可靠性，並（bìng）可減少外場維修費用。自八十（shí）年代初以（yǐ）來，各先進工業國家竟相研製生產綜合環境（jìng）可靠性試驗設備,以滿足推廣CERT試驗的需要。
草莓视频网站儀器研製成功了能應用於綜（zōng）合環境可靠性試（shì）驗的溫度循環試驗（yàn）箱
。這種溫度循環試驗箱適用於（yú）航天航空、電子工（gōng）業及科研（yán）單位等部門，對電子產品，在高溫或低溫環境下;能（néng）同時與振動台配合，進行綜合環（huán）境可靠性試驗（yàn），並且還可以以大變溫速率對電子元器件、零部件進（jìn）行高效（xiào）環境應力（lì）篩選試驗。
結構設計和工作原理
1、箱體結構.
溫度循環試驗箱箱體內壁的不（bú）鏽鋼板為1.5毫米，外壁是1毫米厚的A3鋼（gāng）板，固定在角鋼上。內外（wài）壁之間為絕熱層，以阻斷冷熱傳遞（dì）。絕熱材料為超細玻璃棉（mián），厚度150毫（háo）米（mǐ）。
箱體（tǐ）的底板（bǎn）是活動式的，溫（wēn）箱誰備有兩塊底板。一塊是無孔的，用以僅有溫度循環的試驗（yàn）:另塊是中間開孔的，可以與振動台相連接，以滿足具有振動項目的（de）綜合環（huán）境可靠（kào）性試驗需要。底板的絕熱材料用的是（shì）硬（yìng）質聚氨酯泡沫。
箱體門的絕熱材科用的也是硬質聚氨酯泡（pào）沫（mò），門上裝有一個用鋼化玻璃組成（chéng）的（de）觀察窗，箱璧留有引線孔∅50mm一個，並裝有20個接線柱（zhù）。
2、製冷和加熱係統
溫度可（kě）調範圍為-60℃~+90℃。
若要將箱內空氣溫度降至-60℃，可（kě）以采兩（liǎng）用種製冷循環方式，一種是（shì）雙級壓縮製冷循環（huán），另一（yī）種是複疊式製冷循環。那麽如何（hé）決擇呢?從理論（lùn）循環分析，複疊式由於冷凝蒸發器存在傳熱（rè）溫差，使經許性有所降（jiàng）低。同時，複疊式係統比較複雜，溫度調（diào）節範圍也比較（jiào）小。但是，複疊式製（zhì）冷係統（tǒng）每台壓縮機工作壓力範圍較（jiào）適中，使低溫部分壓（yā）縮機的輸氣量減少，輸氣係數及指示效率（lǜ）都有所提高，特別是摩擦功率大大減小，因而實際循環的製冷係數比雙級壓縮製（zhì）冷循環還要高。因此，一般說來以采用複疊式為宜。
本溫度循環試驗箱采用（yòng）了複疊式製冷設備。製冷（lěng）設備是兩套複疊式（shì）製（zhì）冷機組。
在溫箱風道內安裝了主個（gè）液氮（dàn）噴咀並配置了相應的電磁（cí）閥。這樣，隻要再配置一個小液氮罐，即可用液氮製冷的方（fāng）法,進行大於5℃/分降溫速事的低溫試驗或溫度循環試驗。可以根據不同的降溫速率要求，來決定相（xiàng）應液氮噴咀的（de）個數。
加熱設備用的是電加熱器，加熱功率可以從0至100%無級連續可調。
3、工作原理
(1)空氣循環係統
空氣（qì）循環（huán）係統配有兩個蒸發（fā）器，兩台風機和兩組電（diàn）加熱器。試驗箱內（nèi）的空氣經過頂部兩側的回風口,然後流向加熱器和蒸發器，後經頂部中（zhōng）間的兩個送風口又被風機送入試驗箱內。如此不（bú）斷循環。
空氣循環（huán）係統（tǒng）以空氣為介質，蒸發器為冷源，加熱器為熱源，實現升溫、降溫和恒溫控製。
（2）製冷及加熱工作原理
複疊式（shì）製冷機組成，分別為（wéi）高溫部分及低溫部分。高（gāo）溫部分使用（yòng）中溫製冷劑，低溫部分使用低溫製冷劑。這兩（liǎng）個（gè）部分各自（zì）成分一個使用單一製冷劑的製玲係統。其中高溫部分係統中製冷劑的（de）蒸發用來使低溫部分（fèn）係統中的製（zhì）冷劑冷凝，用一個冷凝蒸發（fā）器將兩部分聯係起來，它既是低溫部分的冷凝器（qì），也（yě）是高溫部分的蒸發器。這樣低溫部分製冷劑吸取的熱量（即冷（lěng）量）就可傳給高溫部分的製冷劑，而（ér）高（gāo）溫部分的製（zhì）冷劑再將熱量傳給環境介（jiè）質（空氣或（huò）水（shuǐ））。
高溫部分中的製冷劑R-22在壓縮機內由於飽（bǎo）和蒸汽壓縮成高壓氣體通過油（yóu）分離器（qì），將油氣分離，冷（lěng）凍機油回到壓縮機內（nèi），高壓（yā）氣體進入冷凝器被冷卻水（shuǐ）冷凝（níng）成高壓液體；然後經過幹燥過濾（lǜ）器，所經過熱力膨脹閥節流降壓為低壓低溫的R-22液體,後經過冷凝蒸發（fā）器進行汽化，吸收熱量，冷凝R -13高溫高壓氣體，從而變成（chéng）了低（dī）溫低壓汽（qì）體（tǐ）。同（tóng）樣，從（cóng）試驗箱中（zhōng）蒸發器來的低溫部分製冷劑（jì）R13也通過壓縮機壓縮變成高壓氣體，再經過油分離器，進入（rù）冷凝蒸（zhēng）發器被R-22冷凝成高壓液體，接著經過幹燥過（guò）濾器，作經過熱力膨脹閥節流成低（dī）壓汽液兩相流體，進入蒸發器（qì）吸熱製冷。
為了有效地實現快速降（jiàng）溫，在（zài）熱力（lì）膨脹閥和（hé）起控製作用的電磁閥。
壓（yā）縮機組的冷卻水是由冷卻水係統供給。冷卻水係統由水泵、水箱、冷卻塔組成。冷卻水經過冷凝器（qì）吸收高溫高壓的R~22氣體的（de）熱量然後，進入冷卻塔受風冷冷卻降溫，再流到水箱裏，由水泵（bèng）繼續抽入冷凝器進行（háng）冷卻循環。
電加熱器可分為兩組，均由可控矽控製電加熱器，加熱功事為24kW。
根據不同的升降溫述率的試驗要求,開啟不同數量的製冷機組和)加熱器。升溫時，可開一組或兩組加熱器;降溫時，也可開一套（tào）或兩套製冷機組；在小降溫（wēn）速率情況下，可用電加熱（rè）器加熱進行冷熱（rè）對抗在保溫過程中（zhōng），也可采用冷熱對抗的方法，來控（kòng）製溫度精度。
（3）控（kòng）製方式
控製係統（tǒng）是個雙工係統。它（tā）既可實現（xiàn）以z80為核心的可編程的數字調節器的微機控製，又（yòu）可實現由模擬儀表組成的PID調節（jiē）器的模擬控製。在特殊情況（kuàng）下，還可以切換成人工控製。
由於製冷（lěng）壓縮機不宜頻繁啟動，所以在降溫和低溫階（jiē）段，製冷機常開(根據需要開一套或兩套製冷（lěng）機組)，靠控製加熱量來保證溫度（dù）精度。
這個係統具有溫度檢測，控製（zhì）操（cāo）作，超限報警，屏幕顯示和事故處（chù）理等功能。
作為感溫元件用的鉑電阻放置在試驗箱內，測溫電橋將試驗箱內溫度變（biàn）化轉化成電位是（shì）輸（shū）出。電位是經放大（dà）器放大，通過微機係（xì）統或模擬 PID調節器，或手動調節器挖製執（zhí）行機構動作，使試驗箱內溫度保（bǎo）持在所需（xū）的控製溫度（dù）值。
升溫時，通（tōng）過控製係統中可控矽（guī）導通角（jiǎo）的調節作用來提供（gòng）合適的加熱功（gōng）率（lǜ），以保證試驗所（suǒ）需的升溫速率。降（jiàng）溫時，先控製啟動高溫部分（fèn）R-22的機組，三（sān）分鍾後自動延時啟動低溫（wēn）部分R-13的機組，可以通過電熱自動（dòng）補償（cháng）來減小降溫速率。保（bǎo）溫時，同時控製啟動壓縮機和導通加熱器，進行（háng）冷熱對抗來保證控（kòng）溫（wēn）精度。
