高低溫試驗箱是一種模擬極*溫度環境的精密設備,其內部多個系統通過協同運作實現對樣品的溫度沖擊、循環及穩定性測試。以下是各組成部分如何相互配合完成功能的具體解析:
1. 制冷系統與加熱裝置的動態平衡
核心原理:采用壓縮機驅動的蒸汽壓縮式制冷循環產生低溫,同時配置電加熱管補充熱量以實現升溫。兩者并非獨立運行,而是根據設定曲線自動切換主導模式——當目標溫度低于環境時啟動制冷回路,高于環境則激活加熱元件。這種雙向調節機制確保了從-70℃到+150℃寬溫區的精準覆蓋。
交互控制:溫控器實時監測箱內實際溫度并與設定值對比,通過PID算法微調制冷劑流量或加熱功率。例如在快速溫變速率測試中,系統會同步增大壓縮機負載并提升加熱強度,使溫度斜率達標而不產生過沖現象。
強制對流機制:內置離心風機將蒸發器產生的冷空氣沿預設風道輸送至工作室各處,配合攪拌風扇打破熱分層效應。特殊設計的多翼式風葉角度經過流體力學仿真優化,既能形成螺旋狀湍流增強熱交換效率,又避免直吹導致局部溫差過大。
均溫保障:試驗箱頂部設有回風口構成閉環回路,確保冷熱空氣混合后再進入循環系統。部分高*機型采用蜂窩狀導流板進一步細化氣流路徑,使工作空間內任意兩點溫差控制在±2℃以內。
3. 控制系統的中樞神經作用
多參數聯動:智能儀表作為大腦接收PT100傳感器反饋信號,不僅調控制冷/加熱模塊功率輸出,還同步協調化霜周期、濕度補償(若帶濕度功能)等輔助流程。觸摸屏界面允許用戶編程多段溫變程序,系統將自動存儲歷史數據并生成溫譜圖供追溯分析。
安全聯鎖保護:當檢測到超溫、缺水或門蓋未閉合等情況時,立即切斷主電源并觸發聲光報警。這種跨系統的安全防護設計有效防止設備損壞及樣品失效風險。
4. 高低溫試驗箱保溫結構與密封體系的支撐保障
復合夾層構造:箱體外殼與內膽間填充聚氨酯發泡材料,其閉孔結構既阻隔外部熱量傳導又抑制內部冷量散失。觀察窗采用雙層中空玻璃加鍍膜處理,在保證可視性的同時最大限度減少輻射熱傳遞。
密封強化措施:箱門邊緣鑲嵌硅膠密封條形成氣密屏障,門鎖機構采用磁性壓緊方式確保關閉到位。對于需要通入氣體的試驗類型,特制接口處配備波紋管補償器維持密封性能。
5. 輔助組件的功能延伸
濕度耦合控制(可選配):通過超聲波霧化裝置向風道內注入水蒸氣,配合除濕蒸發器實現露點溫度精確調節。此時溫控系統需額外計算潛熱負荷對升降降溫速率的影響。
載物臺抗震設計:可移動樣品架配備減震墊片吸收機械振動,防止因壓縮機啟停引起的共振造成精密部件位移。重型試樣固定裝置則采用燕尾槽滑塊結構,兼顧承載能力與定位精度。
