溫度循環試驗箱的工作原理（lǐ）
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發布日期： 2021.05.08
近年來，綜（zōng）合（hé）環境可靠性試驗(CERT)在國內外均已受到高度的重視，並得到了廣泛的應用。CERT是在單項環境試驗的（de）基礎上發展起來的，它不僅可以進行更真實的電子產品的實際環境的模擬試（shì）驗；而且還可以進行高（gāo）效環境應力篩選試（shì）驗，盡早激發出因（yīn）元器件和（hé）工藝（yì）映（yìng）陷造成的故障，以保證電子產（chǎn）品（pǐn）在使用中的（de）可靠性，實（shí）踐證明，後者比前（qián）者的意義更大。
高效環境應（yīng）力（lì）篩選
的根（gēn）本目的在於使產（chǎn）品（pǐn）交付（fù）外所前，消除共潛在的缺陷隱患。在產品研製、鑒定和生產的不同階段采用高效（xiào）環境（jìng）應力篩選，可以獲益匪淺。在研製階段采用應力篩選，能夠查出缺陷一故障原因，找出設計上的問題，采取有效的（de）糾正措施，這樣（yàng）不僅能大大節省以後的試驗時間和費用，還能提高產品（pǐn）的固有可靠性；在（zài）可靠性鑒定試驗前采取（qǔ）應（yīng）力篩選（xuǎn），可消除製造工藝和元（yuán）件方麵的缺陷（xiàn），使鑒定（dìng）試驗的結果有效、正確；在產品生產前增加篩（shāi）選（xuǎn）這一工序，由於消除了產品中的潛在缺陷，大大提高了產品（pǐn）的使用可靠性，並可減少外場維修費用（yòng）。自八十年代初以來（lái），各先進（jìn）工業國家竟相研製生產綜合環境可靠性試驗設備,以滿足（zú）推（tuī）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合環境可靠（kào）性試驗的（de）溫度循環試驗箱
。這種溫度循環試驗箱適用（yòng）於航天航空（kōng）、電子工業及科研單位等部門，對電子產品，在高溫或（huò）低（dī）溫環境下;能同時與振動台配（pèi）合，進行（háng）綜合環境可靠性試驗，並且還可以以大變溫速率對電子元器件、零部件進行高效環（huán）境應力篩選試驗。
結構設計和工（gōng）作原理
1、箱體（tǐ）結構.
溫度循環試驗箱箱體內壁的不鏽（xiù）鋼板為1.5毫米，外壁是1毫米厚的A3鋼板，固定在角鋼上。內外壁（bì）之間為絕熱層，以阻斷冷熱傳遞。絕熱材料為超細玻璃棉，厚度150毫米。
箱體的底板是活（huó）動式的，溫箱誰備有（yǒu）兩塊底板。一塊（kuài）是無孔的（de），用以僅（jǐn）有溫度循環的試驗:另塊是中間開孔（kǒng）的，可以與振（zhèn）動台相連接，以滿足具有振動項目的綜合環境可靠性試驗需要。底板的絕熱材料用的是硬質聚氨酯泡沫。
箱體門的絕熱材（cái）科用的也是硬質聚氨酯泡（pào）沫，門上（shàng）裝有一個用鋼化（huà）玻璃組成的觀察窗，箱璧留有引線孔∅50mm一個（gè），並裝（zhuāng）有20個接（jiē）線（xiàn）柱。
2、製冷和加熱係統
溫度可調範圍為-60℃~+90℃。
若要將箱內（nèi）空氣溫度降至-60℃，可以采兩用種製冷循環方式，一種是雙級壓縮製冷循環，另一種是複疊式製冷（lěng）循環。那麽如何決擇呢?從理（lǐ）論循環分析，複疊式由於（yú）冷凝蒸發（fā）器（qì）存在傳熱溫差，使經許性有所降低。同時，複疊式係統比較複雜（zá），溫度調（diào）節範圍也比較小。但是，複疊（dié）式（shì）製冷係統每（měi）台壓縮機工作壓（yā）力範（fàn）圍較適中，使低溫部分壓（yā）縮機的輸氣量（liàng）減少，輸氣係數及指示效（xiào）率都有所提高，特（tè）別是摩擦功率（lǜ）大大減小，因而實際循環的（de）製（zhì）冷係（xì）數比雙（shuāng）級壓（yā）縮製冷循環還要高（gāo）。因此（cǐ），一般說來以采用複疊式為宜。
本溫度循環試驗箱采用了複（fù）疊（dié）式製冷（lěng）設（shè）備。製冷設備是兩套複疊式（shì）製冷（lěng）機組。
在溫箱（xiāng）風道內安裝了主個液氮噴咀並配置了相應的電磁閥。這樣，隻要再配（pèi）置一個小液（yè）氮罐，即可（kě）用（yòng）液（yè）氮製（zhì）冷的方法（fǎ）,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（lǜ）要求，來決定相應液氮噴咀的（de）個數。
加熱（rè）設備用的是電加熱器，加熱功率可（kě）以從0至（zhì）100%無級連續可調。
3、工作原理
(1)空氣循環係統
空氣循環係統配有兩（liǎng）個蒸發器，兩台風機和兩（liǎng）組電加熱器。試驗箱內的空氣經過（guò）頂部兩側的回（huí）風口,然後流向加熱器（qì）和蒸發器，後經頂部中間的兩個送風口又被風機送入試驗箱內。如此不（bú）斷循環。
空氣循環係統以空氣為介質，蒸發器（qì）為（wéi）冷源，加熱器為熱（rè）源，實現升溫、降溫和恒溫控製。
（2）製冷及加熱工作原理
複疊式製冷機組成（chéng），分別為（wéi）高溫部分及低溫部分（fèn）。高溫部分使用中溫（wēn）製（zhì）冷劑，低溫部分使用低溫製（zhì）冷劑。這兩個部（bù）分各自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蒸發用來使低溫部分係統中的製冷劑冷凝，用（yòng）一個冷凝蒸發器（qì）將（jiāng）兩部分聯係起來，它既是低溫部分的冷凝器，也是高（gāo）溫部分的蒸發器。這樣低溫部分製冷劑吸取的熱量（即冷量）就可傳給（gěi）高溫部分的製冷劑，而高溫部分的製冷劑再將熱量傳（chuán）給環境介質（空（kōng）氣或水）。
高溫部分（fèn）中的製冷劑R-22在壓縮機內由於（yú）飽和蒸汽壓縮成高（gāo）壓氣體通過油分離器，將油氣分離，冷凍機油回到壓縮機內，高壓氣體進入（rù）冷凝器被（bèi）冷卻水冷凝成高壓液體；然後經過幹燥過（guò）濾器（qì），所經過熱力膨脹閥節流降壓為低壓低溫的R-22液體,後（hòu）經過冷凝蒸發器（qì）進行汽（qì）化，吸收熱量，冷凝R -13高溫高壓氣體，從而變（biàn）成了低溫低壓汽體。同樣，從試驗箱中蒸發器來的低溫部分製冷（lěng）劑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）冷凝蒸發器被R-22冷凝成高（gāo）壓液體，接著經過幹燥過濾（lǜ）器（qì），作經過熱力膨脹閥節流成低壓汽液兩相流體，進入蒸發器吸熱製冷。
為了有效地實現快速降溫，在熱力膨脹閥和（hé）起控製（zhì）作用的電磁閥。
壓縮機組的冷卻水是由冷卻水係統供給。冷卻水係統由水泵（bèng）、水箱、冷卻塔組（zǔ）成。冷卻水經過冷凝器吸（xī）收（shōu）高溫（wēn）高壓的R~22氣體的（de）熱量然後，進（jìn）入冷卻塔受（shòu）風冷冷卻降溫，再流到水箱裏，由水泵繼續抽入冷凝器進行冷卻循環。
電加熱器可分為兩組，均由可控矽控製電加熱器，加熱功事（shì）為24kW。
根據不同（tóng）的升降溫述率（lǜ）的試驗要求,開啟不同數（shù）量的製冷機組和)加熱器（qì）。升溫時（shí），可開一組或兩（liǎng）組加熱器;降溫時，也可開（kāi）一套或（huò）兩套製冷機組；在小降（jiàng）溫速率情況下，可用（yòng）電加熱器加熱進（jìn）行冷熱對抗在保溫過程中，也可（kě）采用冷熱對抗的方法，來（lái）控製溫度精度。
（3）控（kòng）製方式
控製（zhì）係統是個雙工係統。它（tā）既可實現以z80為核心的可編（biān）程（chéng）的數字調（diào）節器的微機控製，又可實現由（yóu）模擬儀（yí）表組成的PID調節器的模擬控製。在特殊情況下，還可以切換成人工控製（zhì）。
由於製（zhì）冷壓縮機不宜（yí）頻繁啟動，所以在降溫和（hé）低（dī）溫階段（duàn），製冷機常開(根據需（xū）要開一套或兩（liǎng）套製冷機組)，靠控製加熱量來保證溫度（dù）精（jīng）度。
這個（gè）係統具有（yǒu）溫度檢測，控製（zhì）操作，超限報警，屏幕（mù）顯示和（hé）事故處理等功能。
作為感溫（wēn）元件用的鉑電阻放置在試驗箱內，測溫電橋將試（shì）驗箱內溫度變化轉化成電位是輸出。電位是（shì）經放大器放大，通過微機（jī）係統（tǒng）或模擬 PID調節器（qì），或（huò）手動調節器挖製執行（háng）機構動作，使試驗（yàn）箱內溫度保持在所需的控製溫度值。
升溫（wēn）時，通過控製係統中可控（kòng）矽（guī）導通角的（de）調節作用（yòng）來提供合（hé）適的（de）加熱功率，以保證試驗所需的升溫速率。降溫時，先控製啟動高溫部分R-22的（de）機組，三分（fèn）鍾後自動延時啟動低溫部分R-13的機組，可以（yǐ）通過電熱（rè）自動補償來減小降溫速率。保溫時，同時控（kòng）製啟動壓縮機和導通加熱器，進行冷熱對抗來保證控溫精度。
