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，並得到了廣泛的應用。CERT是在單項環境試驗的基礎上發展起來的，它不僅可以進行更真實的電子產品的實際環境的模擬試驗；而且還可以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造成的故障，以保證電子產品在使用中的可靠性，實踐證明，後者比前者的意義更大。
高效環境應力篩選
的根本目的在於使產品交付外所前，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環境應力篩選，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；在可靠性鑒定試驗前采取應力篩選，可消除製造工藝和元件方麵的缺陷，使鑒定試驗的結果有效、正確；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陷，大大提高了產品的使用可靠性，並可減少外場維修費用。自八十年代初以來，各先進工業國家竟相研製生產綜合環境可靠性試驗設備,以滿足推廣CERT試驗的需要。
麻豆传媒污在线观看儀器研製成功了能應用於綜合環境可靠性試驗的溫度循環試驗箱
。這種溫度循環試驗箱適用於航天航空、電子工業及科研單位等部門，對電子產品，在高溫或低溫環境下;能同時與振動台配合，進行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、零部件進行高效環境應力篩選試驗。
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鏽鋼板為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。
箱體的底板是活動式的，溫箱誰備有兩塊底板。一塊是無孔的，用以僅有溫度循環的試驗: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。
箱體門的絕熱材科用的也是硬質聚氨酯泡沫，門上裝有一個用鋼化玻璃組成的觀察窗，箱璧留有引線孔∅50mm一個，並裝有20個接線柱。
2、製冷和加熱係統
溫度可調範圍為-60℃~+90℃。
若要將箱內空氣溫度降至-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循環。那麽如何決擇呢?從理論循環分析，複疊式由於冷凝蒸發器存在傳熱溫差，使經許性有所降低。同時，複疊式係統比較複雜，溫度調節範圍也比較小。但是，複疊式製冷係統每台壓縮機工作壓力範圍較適中，使低溫部分壓縮機的輸氣量減少，輸氣係數及指示效率都有所提高，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了複疊式製冷設備。製冷設備是兩套複疊式製冷機組。
在溫箱風道內安裝了主個液氮噴咀並配置了相應的電磁閥。這樣，隻要再配置一個小液氮罐，即可用液氮製冷的方法,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，來決定相應液氮噴咀的個數。
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
空氣循環係統配有兩個蒸發器，兩台風機和兩組電加熱器。試驗箱內的空氣經過頂部兩側的回風口,然後流向加熱器和蒸發器，後經頂部中間的兩個送風口又被風機送入試驗箱內。如此不斷循環。
空氣循環係統以空氣為介質，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
複疊式製冷機組成，分別為高溫部分及低溫部分。高溫部分使用中溫製冷劑，低溫部分使用低溫製冷劑。這兩個部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，用一個冷凝蒸發器將兩部分聯係起來，它既是低溫部分的冷凝器，也是高溫部分的蒸發器。這樣低溫部分製冷劑吸取的熱量（即冷量）就可傳給高溫部分的製冷劑，而高溫部分的製冷劑再將熱量傳給環境介質（空氣或水）。
高溫部分中的製冷劑R-22在壓縮機內由於飽和蒸汽壓縮成高壓氣體通過油分離器，將油氣分離，冷凍機油回到壓縮機內，高壓氣體進入冷凝器被冷卻水冷凝成高壓液體；然後經過幹燥過濾器，所經過熱力膨脹閥節流降壓為低壓低溫的R-22液體,後經過冷凝蒸發器進行汽化，吸收熱量，冷凝R -13高溫高壓氣體，從而變成了低溫低壓汽體。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，進入冷凝蒸發器被R-22冷凝成高壓液體，接著經過幹燥過濾器，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，在熱力膨脹閥和起控製作用的電磁閥。
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、水箱、冷卻塔組成。冷卻水經過冷凝器吸收高溫高壓的R~22氣體的熱量然後，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，也可開一套或兩套製冷機組；在小降溫速率情況下，可用電加熱器加熱進行冷熱對抗在保溫過程中，也可采用冷熱對抗的方法，來控製溫度精度。
（3）控製方式
控製係統是個雙工係統。它既可實現以z80為核心的可編程的數字調節器的微機控製，又可實現由模擬儀表組成的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。
由於製冷壓縮機不宜頻繁啟動，所以在降溫和低溫階段，製冷機常開(根據需要開一套或兩套製冷機組)，靠控製加熱量來保證溫度精度。
這個係統具有溫度檢測，控製操作，超限報警，屏幕顯示和事故處理等功能。
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化轉化成電位是輸出。電位是經放大器放大，通過微機係統或模擬 PID調節器，或手動調節器挖製執行機構動作，使試驗箱內溫度保持在所需的控製溫度值。
升溫時，通過控製係統中可控矽導通角的調節作用來提供合適的加熱功率，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的機組，三分鍾後自動延時啟動低溫部分R-13的機組，可以通過電熱自動補償來減小降溫速率。保溫時，同時控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。
