高低温试验箱是可靠性测试的核心设备,能精准复现-70℃至150℃的温度环境,其稳定运行依赖制冷、加热、控制、保温四大核心模块的协同工作。本文拆解各模块核心原理,解析设备温度调控的关键逻辑。
制冷系统基于蒸汽压缩式循环,通过制冷剂“压缩-冷凝-节流-蒸发"四阶段实现热量转移。压缩机将低温低压制冷剂蒸汽压缩为高温高压状态,经冷凝器散热冷凝为液体;再通过节流装置降压降温为湿蒸汽,最后在蒸发器中吸收箱内热量蒸发,完成制冷。-40℃以上低温采用单级压缩,超低温则通过复叠式双循环协同实现。
加热系统以电能-热能转化为核心,主流采用不锈钢电加热管(内置镍铬合金丝),设备搭配风道式加热提升均匀性。当检测到温度低于设定值时,控制系统启动加热,热量经循环风扇送入箱内。配合PID温控算法动态调节功率,确保温度波动度控制在±0.5℃内,同时配备过热保护装置保障安全。
控制系统通过“采集-分析-指令-反馈"闭环逻辑协调各模块,核心由PLC控制器、PT100传感器、操作界面组成。用户设定参数后,传感器实时采集温度数据并传输至控制器,经PID算法分析偏差后,向执行元件发送启停制冷、调节加热功率等指令,通过持续反馈确保温度稳定。现代设备还集成程序预设、远程监控等智能功能。
保温系统通过高密度聚氨酯发泡保温层(填充于内胆与外壳间)阻挡热量交换,超低温设备增设玻璃棉辅助保温。内胆与箱门间的硅橡胶密封胶条保障密封性,减少能量损耗,避免温度波动,同时降低设备能耗,延长核心部件寿命。四大模块协同发力,实现试验箱精准、稳定的温度环境模拟。