冷热冲击试验箱曲线参数设定全攻略

一、冷热冲击试验箱概述
冷热冲击试验箱是一种用于测试材料对极高或极低温度抵抗力的设备,能在短时间内完成温度冲击测试,广泛应用于电子、汽车、航空航天等行业。
冷热冲击试验箱在现代工业中发挥着至关重要的作用。它主要通过模拟产品在瞬间经受极高温和极低温交替变化的环境,来检测产品的耐温性能和稳定性。这种设备的工作原理基于先进的制冷和加热技术,能够快速切换箱内温度,对试验样品进行严格的冷热冲击测试。
在电子行业,智能手机、平板电脑、笔记本电脑等各类电子产品的电路板、芯片等核心部件,都需要经受冷热冲击试验箱的考验。只有通过了这样的严格测试,才能保证电子设备在不同温度环境下稳定运行,减少故障发生率。在汽车行业,汽车的发动机、变速器、电子控制单元等关键零部件,在投入使用前都需在冷热冲击试验箱中进行检测。这有助于确保汽车在极寒的冬季或酷热的夏季,都能保持良好的性能和安全性。而在航空航天领域,飞机的零部件,如发动机叶片、航空电子设备等,必须经过冷热冲击试验箱的检验,以适应高空复杂多变的温度环境。此外,在新能源领域,如锂电池的研发和生产过程中,冷热冲击试验箱用于测试电池在不同温度下的性能和安全性,推动新能源技术的发展。在医疗器械行业,如心脏起搏器、输液泵等精密医疗设备,也需要通过冷热冲击试验来保障其在各种温度条件下的可靠性和稳定性,从而为患者的生命健康提供保障。
冷热冲击试验箱根据结构设计和功能特性分为两箱式和三箱式。两箱式冷热冲击箱有两层,分别为高温区和低温区。在试验过程中,试验样品通过提篮在高温区和低温区之间来回移动,以实现冷热冲击的效果。三箱式冷热冲击试验箱则分为三层,上下两层分别为高温区和低温区,中间层用于放置试验样品。在试验过程中,样品保持静止不动,通过高温区、低温区和中间常温区的阀门开关,使气体流动完成温度冲击。冷热冲击过程都由 PID+SSR 精确控制。控制系统可以根据设定的温度范围和变化速率,自动调节制冷系统和加热系统的输出功率,确保试验箱内的温度按照预设要求进行变化。同时,控制系统还会监测并记录试验过程中的各种参数,以便后续的数据分析和处理。
冷热冲击试验箱的主要组成部分包括箱体、控制系统、制冷系统、加热系统等。箱体采用优质钢板制作,结构坚固,易于维护。控制系统采用智能控制系统,操作简便。制冷系统采用高效压缩机和特殊设计,确保温度控制准确。加热系统采用优质电热丝,加热速度快,能耗低。
总之,冷热冲击试验箱在众多行业中默默贡献着力量,为提升产品质量、保障人们的生活和工作发挥着重要作用。
1. 环境要求
冷热冲击试验箱对使用环境有特定要求,需安装在通风良好、温度稳定的室内环境中,这是确保设备正常运行和测试结果准确的重要前提。周边不能有高浓烟尘及腐蚀性化学物质,因为这些物质可能会对设备的外壳、内部零部件等造成损害,影响设备的性能和使用寿命。同时,设备应远离阳光直射,阳光直射会使设备表面温度升高,可能导致设备内部温度不稳定,从而影响测试结果。此外,还需远离其他干扰因素,如强烈的电磁场、震动源等,这些干扰因素可能会影响设备的控制系统,使设备无法准确地控制温度和时间等参数。
2. 电源条件
冷热冲击试验箱需要接入稳定的电源,这是设备正常运行的关键。电源线应符合安全标准,确保在使用过程中不会出现漏电、短路等安全问题。稳定的电源可以保证设备的制冷系统、加热系统和控制系统等正常工作,避免因电压波动或电源不稳定而导致设备故障或测试结果不准确。在接入电源时,应严格按照设备说明书的要求进行操作,确保电源线连接正确、牢固。同时,还应注意电源的接地问题,确保接地良好,以防止触电事故的发生。
1. 设备启动与预检查
在启动冷热冲击试验箱之前,首先要确保其处于平稳且通风良好的环境中。这是因为良好的通风可以保证设备在运行过程中散热良好,避免因过热而影响设备性能甚至引发故障。同时,检查电源、冷却水源和气源是否正常连接至关重要。电源连接不良可能导致设备无法启动或在运行过程中突然断电,影响试验进度和结果。冷却水源和气源的正常供应则是保证设备制冷和温度控制功能正常发挥的关键。
接着,检查箱体内是否清洁,有无障碍物阻碍温度循环。如果箱体内有杂物或障碍物,可能会影响空气流通,导致温度分布不均匀,从而影响试验结果的准确性。打开设备电源后,设备会进行自检。在自检过程中,要密切关注所有指示灯和系统运行是否正常。指示灯可以直观地反映设备的工作状态,如电源指示灯、运行指示灯等。如果发现指示灯异常闪烁或不亮,可能意味着设备存在故障,需要及时排查和处理。系统运行正常则包括制冷系统、加热系统、控制系统等各个部分的协调工作,确保设备能够按照预设的参数进行温度控制和循环测试。
2. 设置温度参数
通过控制面板或软件系统可以设置高温区和低温区的温度参数。一般来说,高温区可达 150°C,低温区可降至 -70°C,但具体范围需视试验要求而定。不同的产品和材料可能需要不同的温度范围进行测试,以模拟其在实际使用环境中的温度变化情况。
在设置温度参数时,还需要考虑温度转换的时间间隔和试验总时间。温度转换时间间隔过短可能会对产品造成过大的温度冲击,影响其性能和寿命;而时间间隔过长则可能无法满足试验要求,无法准确评估产品在快速温度变化下的耐受性。试验总时间则应根据产品的特性和测试目的来确定,确保能够充分测试产品在冷热冲击环境下的稳定性和可靠性。
3. 样品安装与试验启动
将样品固定在试验架上时,一定要确保样品放置稳定。这是因为在冷热冲击试验过程中,试验箱内的温度会快速变化,可能会产生一定的震动和气流,如果样品放置不稳定,可能会在试验过程中发生移位、掉落或损坏,从而影响试验结果的准确性。
关闭箱门后,要确保密封良好。良好的密封可以保证箱内温度的稳定性和均匀性,避免外界空气进入箱内影响试验结果。同时,密封不良还可能导致温度泄漏,增加设备的能耗。
启动试验箱后,试验箱将自动进行高低温循环测试。在测试过程中,设备会实时记录温度变化及样品状态。通过温度传感器和数据采集系统,可以准确地记录箱内温度的变化曲线,以及样品在不同温度下的外观、性能等变化情况。这些数据对于分析产品的耐温性能和稳定性具有重要的参考价值。
4. 试验结束与数据记录
试验结束后,设备会自动报警提示。此时,不要急于打开箱门,应待温度回归到安全范围时再进行操作。这是为了避免操作人员被高温或低温气体烫伤或冻伤。
打开箱门取出样品时,要小心操作,避免对样品造成二次损伤。通过设备自带的数据采集系统,可以导出试验数据。这些数据包括温度变化曲线、样品状态记录等,需要进行详细的分析和记录。分析试验数据可以了解产品在冷热冲击环境下的性能表现,判断其是否符合相关标准和要求。同时,记录试验数据也为产品的改进和优化提供了依据。
1. 电子产品测试
在电子产品领域,冷热冲击试验箱发挥着至关重要的作用。手机、计算机芯片、电路板等产品在投入市场前,都需要经过严格的测试,以确保在极端温度变化下不会因热胀冷缩而损坏或失效,从而提高产品的可靠性和使用寿命。
例如,智能手机作为人们日常生活中不可或缺的电子产品,其内部的电路板和芯片等核心部件需要在各种环境下稳定运行。通过冷热冲击试验箱,可以模拟手机在不同温度环境下的使用情况,如从炎热的户外瞬间进入寒冷的室内,或者从低温的冰箱中取出后立即在高温环境下使用。在这样的极端温度变化下,测试手机的性能是否稳定,是否会出现死机、屏幕闪烁等问题。
计算机芯片同样需要经受冷热冲击试验的考验。芯片在工作过程中会产生大量的热量,而在某些情况下,又可能会遇到极低的温度。冷热冲击试验箱可以模拟这种温度变化,检测芯片在热胀冷缩的情况下是否会出现电路短路、性能下降等问题。只有通过了严格测试的芯片,才能保证计算机在各种温度环境下稳定运行,为用户提供高效的计算服务。
电路板也是电子产品中容易受到温度影响的部件之一。在冷热冲击试验中,电路板上的电子元件会经历快速的温度变化,这可能会导致元件的焊接点松动、电容电阻值变化等问题。通过试验,可以及时发现这些潜在的问题,并进行改进,提高电路板的质量和可靠性。
总之,冷热冲击试验箱在电子产品测试中的应用,为电子产品的质量和可靠性提供了有力的保障。
2. 汽车零部件耐久性测试
汽车行业对零部件的质量和可靠性要求极高,冷热冲击试验箱在汽车零部件耐久性测试中发挥着重要作用。
汽车发动机零部件在工作过程中会经历高温和低温的交替变化,例如在寒冷的冬季启动时,发动机温度较低,而在长时间运行后,温度会急剧升高。通过冷热冲击试验箱,可以模拟这种极端温度变化环境,测试发动机零部件如活塞、曲轴、气门等在热胀冷缩的情况下是否会出现变形、磨损、裂纹等问题。只有经过严格测试的发动机零部件,才能确保汽车在各种恶劣环境下都能保持良好的性能。
塑料件和橡胶密封件也是汽车中重要的组成部分。在不同的季节和气候条件下,这些部件会受到不同程度的温度影响。冷热冲击试验箱可以模拟高温和低温交替的环境,测试塑料件的强度、韧性是否下降,橡胶密封件的密封性是否受到影响。例如,在炎热的夏季,塑料件可能会因为高温而变软,在寒冷的冬季,橡胶密封件可能会因为低温而变硬,导致密封性能下降。通过试验,可以及时发现这些问题,并进行改进,提高汽车零部件的质量和可靠性。
总之,冷热冲击试验箱在汽车零部件耐久性测试中的应用,为汽车的安全性和可靠性提供了重要保障。
3. 航空航天材料检测
在航空航天工业中,材料的质量和性能直接关系到飞行器的安全和可靠性。冷热冲击试验箱可以测试飞机外壳材料、电子设备及其他关键部件的耐久性和安全性。
飞机外壳材料需要在极端温差环境下保持良好的性能。在高空飞行中,飞机外壳会受到极低的温度,而在飞机降落时,由于摩擦生热,外壳温度会急剧升高。冷热冲击试验箱可以模拟这种温度变化,测试飞机外壳材料的强度、韧性、耐腐蚀性等性能是否受到影响。只有经过严格测试的外壳材料,才能确保飞机在各种恶劣环境下都能保持良好的飞行性能。
航空电子设备也需要经受冷热冲击试验的考验。在高空飞行中,电子设备会受到低温和低气压的影响,而在飞机起飞和降落时,又会受到高温和高气压的影响。冷热冲击试验箱可以模拟这种极端温度和气压变化环境,测试电子设备的性能是否稳定,是否会出现故障。只有通过了严格测试的电子设备,才能确保飞机在飞行过程中能够正常运行,为飞行员和乘客提供安全保障。
此外,其他关键部件如发动机叶片、起落架等也需要经过冷热冲击试验的检测。这些部件在工作过程中会经历高温和低温的交替变化,只有经过严格测试,才能确保在各种恶劣环境下都能保持良好的性能和安全性。
总之,冷热冲击试验箱在航空航天材料检测中的应用,为航空航天工业的发展提供了重要支持。
1. 安全防护
在测试过程中,切勿随意打开箱门,以防高温或低温对操作人员造成伤害。开启设备前,确保操作人员佩戴必要的防护装备,如手套、护目镜等,以防止烫伤或冻伤。试验箱在运行时,可能会释放高温蒸汽或冷空气,操作时需特别注意防止烫伤或冻伤。一旦被高温蒸汽或冷空气灼伤,应立即采取急救措施,如用冷水冲洗受伤部位,并及时就医。
2. 定期维护与校准
设备需定期进行维护,如清洁冷凝器、检查冷却系统和校准温度传感器,确保设备长期稳定运行,维持测量的精度和可靠性。具体来说,每三个月应清理一次冷凝器,对于风冷式制冷系统,应定期维修冷凝风机,并对冷凝器进行去污除灰,以保证其良好的通风换热性能;对于水冷式制冷系统,要确保进水压力、进水温度在规定范围内,同时保证相应流量,并定期对冷凝器内部进行清洗除垢,以获得持续的换热性能。此外,还应定期校准温度传感器,确保温度测量准确可靠,提高试验结果的可信度。
3. 样品固定
在将样品放入试验箱时,务必将其牢固固定,以防在温度冲击过程中发生滑动或损坏,影响测试结果或损坏设备内部结构。被测样品要尽可能地固定在样品架正中,不可随意放之一侧,导致提篮倾斜。样品的放置量不能影响工作室的气流平衡和畅通,否则会影响冷热冲击试验箱的性能和试验真实性。在垂直于主导风向的任何截面上,试验负载截面面积之和应不大于该处工作截面的三分之一。
4. 环境条件
放置试验箱的环境应避免阳光直射、高湿度及粉尘污染,并确保有足够的散热空间,以保证设备的正常运行。环境温度不能过高或过低,温度适合在 25℃±5℃,湿度≤85% RH;不能放置楼顶或户外,必须放置在室内,避免阳光照射以免设备老化;设备在运行时会有散热量,所以设备的四周需预留 50~80CM 的空间位置,方便后续工程师上门做维护保养;不能和振动台放在一起,不能和有腐蚀的设备放一起,比如盐雾试验箱;设备应安装在水平的地面上,不能有凹凸现象。
1. 操作设定内容
冷热冲击试验箱的操作设定内容包括多个方面,这些设定对于确保试验的准确性和设备的正常运行至关重要。
1.1 除霜温度:一般默认设置为 35℃或 40℃,这个温度是当需要除去低温箱里面冰霜时的温度。在实际操作中,根据不同的设备和试验要求,可以选择合适的除霜温度。
1.2 除霜时间:除霜时间通常为半小时左右,如果循环周期较长,也可以设置为一小时。这是指除去低温箱内冰霜所需的时间。
1.3 除霜周期:一般来说,每 25 或 30 个循环周期做一次除霜动作。除霜周期是指程式循环多少个周期后进行除霜。
1.4 动除霜:在运行过程中,如果发现低温难以降低或者冲击时间过长,可能是低温箱内冰霜较多。此时,可以人为点动除霜功能,完成除霜工作。
1.5 待机温度:待机温度是指进入设定值 ±1℃范围内才开始计算保持时间。例如,当冲击低温为 -40℃时,实际显示温度到达 -39℃才开始计时需要保持的时间。
2. 程式设定
2.1 程式编号:程式编号是当前页面内容的编号,在运行时输入此编号可以调取相应的程式内容。
2.2 程式连接:一个程式做完后,可以连接下一个程式继续工作,实现连续的试验流程。
2.3 程式选择:通过点选黑色框,可以切换先低温→高温模式或先高温→低温模式,以满足不同的试验需求。
2.4 周期 / 终了:可以选择程式需要循环的周期,高温、低温冲完算一个周期。同时,还可以选择试验结束是直接停止还是除霜后停止,用户可以根据实际情况进行自行切换。
2.5 程式名称:程式名称可以自行编辑,这样在下次调取编号时,能够清楚地知道是一个什么试验,方便用户管理和识别不同的试验内容。
2.6 程式内容编辑:
设定温度:设定温度是需要冲击的高温、低温温度,根据不同的产品和试验要求进行设置。
时间:时间是指高温或低温需要保持的时间,注意小时和分钟是分开设置的。
补偿温度:补偿温度一般多储存 10℃,当冲击时才能保证达到设定所需要的温度。默认情况下多储存 10℃即可。
3. 系统设置
3.1 预约设定:输入时间并打开预约启动开关,设备会在到达预约时间自动运行当前显示的程式编号内容。这项功能对于操作人员不在现场,又需要在特定时间运行试验的情况非常实用。
3.2 画面设定:
语言选择:可以进行控制器语言切换,满足不同用户的需求。
PID 整定:当温度不稳定时,可以在技术人员指导下进行 PID 整定操作,让设备自动调整稳定温度。
背光时间:输入一个时间,来设定屏幕亮起的时间,单位为秒。
设备 IP 地址:如果需要连接电脑操作,则对应设置设备的 IP 地址。
3.3 系统维护:在系统维护菜单里,编辑维护项目内容,包括维护内容、周期和方法,方便客户查看学习。例如,每三个月应清理一次冷凝器,对于风冷式制冷系统,应定期维修冷凝风机,并对冷凝器进行去污除灰;对于水冷式制冷系统,要确保进水压力、进水温度在规定范围内,同时保证相应流量,并定期对冷凝器内部进行清洗除垢。此外,还应定期校准温度传感器,确保温度测量准确可靠。
4. 曲线显示
4.1 查询:点击查询按钮会出现时间框,输入一个时间,曲线会跳到当前时间坐标,方便查找某一时间的曲线内容。
4.2 下载:在面板 USB 口插上存储设备,可将当前曲线画面截图保存下来。如果需要下载特定时间段的历史曲线图,需要先点击查询切到那一时间段的页面,再进行下载。
4.3 PV、SV 分别代表实际值和设定值:如右侧曲线所示,用户可以直观地了解实际温度与设定温度的差异。
4.4 采样时间:曲线采样的周期可以点选,分别有 30S、60S、120S、240S 等档位选择,用户可以根据需要调整采样时间,以获得更详细或更概括的曲线数据。
4.5 曲线范围、曲线时间:通过调整 Y 轴曲线范围(100℃、160℃、220℃、300℃可选)和 X 轴曲线时间(4H、8H、16H、32H、48H 可选),可以将曲线图坐标调整到合适查看的位置,以便更好地分析试验过程中的温度变化趋势。
4.6 左右箭头:可以来回向前或向后翻查曲线,方便用户查看不同时间段的曲线变化情况。
4.7 数据:试验数据会以数据方式存储,点进入数据操作,可以进行查询、下载特定时间段数据内容,也可清除历史数据。如果设备内存满后,会自动覆盖开始的内容。