试验箱
syx.ybzhan.cn仪表网旗下冷热循环冲击试验箱主要用于测试材料结构或复合材料,在瞬间下经高温及低温的连续环境下所能忍受的程度,借此可得知产品在短时间内所能承受的冷热冲击次数。它通过特别的结构设计和系统协同运作来实现工作,具体原理如下:
一、结构组成
箱体:一般分为高温区、低温区以及测试区(也称试验区)。高温区和低温区分别用于产生高温和低温环境,测试区则是放置试验样品的区域,样品在此区域内经受冷热冲击。箱体具备良好的隔热性能,以减少不同区域之间以及与外界环境的热量交换,确保各区域温度的稳定性和准确性。
制冷系统:是产生低温环境的关键部分。通常采用压缩式制冷原理,由压缩机、冷凝器、节流装置(如毛细管或膨胀阀)和蒸发器等主要部件组成。压缩机将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的气体,然后送入冷凝器。在冷凝器中,制冷剂气体向外界环境散热,冷却变成高压液体。接着,高压液体通过节流装置节流降压,变成低温低压的液体,进入蒸发器。在蒸发器中,低温低压的制冷剂液体吸收周围热量,汽化成低温低压的气体,从而使低温区的温度降低。如此循环往复,维持低温区的低温环境。
加热系统:用于产生高温环境。常见的加热方式是通过电阻丝加热,当电流通过电阻丝时,电阻丝产生热量,将周围空气加热,进而使高温区温度升高。加热系统配备温度控制系统,可精确调节和控制加热功率,以达到并维持设定的高温值。
循环系统:包括空气循环和样品切换循环两部分。空气循环系统通过风机使高温区和低温区的空气分别在各自区域内循环流动,确保区域内温度均匀分布。同时,部分空气会在特定时机在高低温区与测试区之间流动,实现测试区温度的快速变化。样品切换循环系统则负责将测试区内的样品快速在高温区和低温区之间切换,使样品迅速经受高低温的交替冲击。
控制系统:是试验箱的 “大脑”,它对各个系统进行精确控制和协调。操作人员通过控制系统设置试验参数,如高温温度、低温温度、冲击时间、循环次数等。控制系统根据设定参数,实时监测和调节制冷系统、加热系统以及循环系统的运行状态,确保试验过程按照预定程序准确进行。同时,控制系统还具备故障诊断和报警功能,当设备出现异常情况时,能及时发出警报并显示故障信息,方便操作人员排查和解决问题。
二、工作过程
准备阶段:将试验样品放置在测试区内,关闭试验箱门。通过控制系统设置好高温、低温的目标温度值,以及每次冲击的持续时间、循环次数等试验参数。
预冷与预热阶段:试验开始时,制冷系统和加热系统分别启动,使高温区和低温区迅速达到设定的目标温度。高温区通过加热系统将温度升高到设定的高温值,低温区通过制冷系统将温度降低到设定的低温值。在这个过程中,循环系统使高低温区内的空气不断循环,以保证温度均匀。
冷热冲击阶段:当高温区和低温区都达到设定温度并稳定后,样品切换循环系统开始工作。测试区的样品会迅速被转移至高温区或低温区(具体取决于试验设定的冲击顺序),使样品瞬间暴露在高温或低温环境中。例如,若先进行高温冲击,样品会被快速转移到高温区,在设定的高温环境下保持一定时间,让样品充分受热。然后,样品又会迅速被切换到低温区,在低温环境下保持相应时间,完成一次冷热冲击循环。这种快速的温度切换,模拟了产品在实际使用过程中可能遇到的急剧温度变化情况。
循环与结束:按照设定的循环次数,不断重复冷热冲击过程。每次循环结束后,样品都会在高低温环境之间交替变化,经受热胀冷缩的应力考验。当完成设定的循环次数后,试验结束,样品被转移回测试区,制冷系统和加热系统逐渐使高低温区温度恢复到接近室温,操作人员可打开试验箱门取出样品,对样品进行检测和分析,评估其在冷热冲击环境下的性能变化和可靠性。
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