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寬溫度范圍:根據型號不同,溫度范圍可以從 -70°C 甚至更低 到 +150°C 甚至更高。
精確的溫度控制:具備高精度的溫度傳感器和控制器,能夠將箱內溫度穩定在設定值的±0.1°C到±2.0°C范圍內(精度因型號而異)。
快速的溫度變化速率:部分型號支持線性或非線性的快速溫變,例如每分鐘5°C、10°C甚至15°C的升降溫速度,用于進行溫度沖擊測試。
可編程功能:用戶可以通過觸摸屏或電腦軟件,預設多段復雜的溫度曲線(如升溫-保溫-降溫-循環等),實現全自動測試。
均勻的溫度場:通過風道設計和循環系統,確保箱內各點的溫度高度均勻,保證實驗條件的一致性。
安全保護:通常配備多重安全措施,如超溫保護、漏電保護、壓縮機過載保護、風機過流保護等,確保設備和操作人員的安全。
一臺典型的高低溫反應箱主要由以下幾個系統構成:
1. 箱體結構
內膽:通常采用優質不銹鋼(如SUS304),耐腐蝕、易清潔。
外殼:一般采用冷軋鋼板噴塑或不銹鋼板,美觀且堅固。
保溫層:在內外膽之間填充高密度聚氨酯泡沫或玻璃棉,起到高效的隔熱作用,保證溫度穩定和節能。
2. 制冷系統(實現低溫的核心)
單級制冷:適用于-40°C以上的低溫。
復疊式制冷:采用兩套或多套制冷系統串聯,用于實現-40°C至-70°C甚至更低的超低溫。這是獲得深度低溫常用的技術。
核心部件:壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置。
工作模式:
3. 加熱系統(實現高溫的核心)
通常采用鎳鉻合金電加熱絲,安裝在箱體內部的風道中,通過風機將熱量均勻吹送到箱內各處。
4. 空氣循環系統
由耐高低溫的離心風機和精心設計的風道組成。強制空氣循環是保證箱內溫度均勻性的關鍵。
5. 控制系統(大腦)
控制器:現代設備多采用彩色觸摸屏PLC控制器,界面友好,操作簡便。
傳感器:采用鉑電阻(PT100)等高精度溫度傳感器。
軟件:支持編程、數據記錄、曲線顯示和遠程控制。
工作原理簡述:
控制系統接收到用戶設定的溫度程序后,會發出指令。
需要降溫時:啟動制冷系統,制冷劑在蒸發器中吸收箱內空氣的熱量,使溫度下降。
需要升溫時:啟動加熱系統,電熱絲發熱,通過循環風機將熱空氣吹入箱內。
需要恒溫時:系統通過精確的PID(比例-積分-微分)控制算法,動態調節加熱量和制冷量,以達到并維持設定的溫度點。
高低溫反應箱的應用極其廣泛,幾乎覆蓋所有工業和研究領域:
1. 電子產品測試
可靠性測試:測試手機、電腦、芯片、電路板等在溫度下的工作性能和壽命。
失效分析:篩選出早期失效的產品。
溫度循環/沖擊測試:檢驗產品對溫度劇烈變化的耐受能力。
2. 汽車工業
測試汽車零部件,如發動機控制器、傳感器、電池(尤其是新能源汽車電池)、燈具、密封件等在寒冷和炎熱環境下的性能。
3. 材料科學
研究金屬、塑料、橡膠、涂料、復合材料等在不同溫度下的物理和化學性能變化,如脆化、軟化、老化、膨脹等。
4. 化工與生物制藥
化學反應:為需要特定溫度條件的合成反應提供穩定環境。
藥品和試劑的儲存模擬:測試藥品在不同氣候條件下的穩定性。
生物培養:用于細胞、微生物、酶等在特定溫度下的培養和保存。
5. 航空航天
模擬高空和太空中的低溫環境,測試航天器部件、衛星材料等的可靠性。
6. 科研與質檢機構
作為通用的環境模擬設備,用于各類基礎研究和產品質量檢驗。
選購時需考慮以下關鍵參數:
溫度范圍:根據測試標準或工藝要求,確定所需的低溫度和高溫度。建議選擇比實際需求稍寬一些的范圍以留有余地。
內箱尺寸:根據待測試樣品的大小和數量,選擇合適的容積。切記樣品不能堵塞風道,要保證空氣流通。
升溫/降溫速率:是否需要快速的溫度變化?明確是線性升溫降溫還是非線性(溫度沖擊)。
溫度均勻性與波動度:這是衡量箱體性能的關鍵指標。均勻性越好,實驗結果越可靠。
控制器與軟件功能:檢查是否易于編程,是否支持數據導出和遠程監控。
制冷方式:風冷還是水冷?風冷方便,但對環境溫度有要求;水冷效率高,但需要冷卻水塔或循環水系統。
安全功能:確認設備具備必要的安全保護裝置。
品牌與售后服務:選擇信譽良好的品牌,并確保能提供及時的技術支持和維修服務。
高低溫反應箱是現代工業生產和科學研究中的關鍵設備。它通過精確模擬溫度環境,為產品的研發、質量控制和工藝優化提供了至關重要的數據支持。理解其原理和應用,并根據具體需求進行合理選型,是充分發揮其效能的前提。
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