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三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱

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東莞市柳沁檢測(cè)儀器有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱，也稱(chēng)為“提籃式"或“吊籃式"冷熱沖擊箱，是一種用于測(cè)試材料、元器件、模塊乃至整機(jī)設(shè)備在溫度變化環(huán)境下的耐受性能和可靠性的關(guān)鍵環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。
其核心原理是模擬產(chǎn)品在瞬間經(jīng)歷高溫度和低溫度的沖擊情況，例如：從赤道地區(qū)的酷熱環(huán)境迅速轉(zhuǎn)移到高空或極地的嚴(yán)寒環(huán)境。

詳細(xì)介紹

一、設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成

三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱的“三箱"指的是三個(gè)獨(dú)立且功能明確的測(cè)試區(qū)域：

高溫箱：

功能：儲(chǔ)存并維持一個(gè)穩(wěn)定的高溫環(huán)境（通常范圍從+60°C 到 +200°C，甚至更高）。
核心部件：高溫加熱器（通常為鰭片式電熱管）、高溫區(qū)循環(huán)風(fēng)機(jī)。

低溫箱：

功能：儲(chǔ)存并維持一個(gè)穩(wěn)定的低溫環(huán)境（通常范圍從 -10°C 到 -75°C，甚至更低）。
核心部件：制冷壓縮機(jī)組（通常采用復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，包含高溫級(jí)和低溫級(jí)壓縮機(jī)）、蒸發(fā)器、低溫區(qū)循環(huán)風(fēng)機(jī)。

測(cè)試箱：

功能：這是放置待測(cè)樣品的工作區(qū)域。它本身不產(chǎn)生溫度，而是通過(guò)一個(gè)可移動(dòng)的提籃（或吊籃）將樣品在高、低溫箱之間快速移動(dòng)。
核心部件：測(cè)試提籃、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（通常為氣動(dòng)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)）、測(cè)試區(qū)出入口風(fēng)門(mén)。

其他關(guān)鍵系統(tǒng)：

制冷系統(tǒng)：核心是復(fù)疊式制冷回路，確保能達(dá)到極低的溫度并快速恢復(fù)。
控制系統(tǒng)：核心大腦，通常采用彩色觸摸屏和PLC控制器。用于設(shè)定高低溫值、停留時(shí)間、循環(huán)次數(shù)、報(bào)警條件等。
氣動(dòng)/驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)提籃的升降和移動(dòng)，以及風(fēng)門(mén)的開(kāi)合。
安全保護(hù)系統(tǒng)：包括超溫保護(hù)、壓縮機(jī)過(guò)載保護(hù)、漏電保護(hù)、提籃卡滯保護(hù)等，確保設(shè)備和操作人員的安全。

二、工作流程

三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)的一個(gè)完整循環(huán)通常包括以下幾個(gè)階段：

初始狀態(tài)：提籃位于測(cè)試箱（常溫區(qū)），高、低溫箱均已預(yù)熱和預(yù)冷到設(shè)定溫度并保持穩(wěn)定。操作員將樣品放置在提籃上，關(guān)閉測(cè)試箱大門(mén)。
高溫沖擊階段：

測(cè)試啟動(dòng)，連接測(cè)試箱與高溫箱之間的風(fēng)門(mén)打開(kāi)。
提籃帶著樣品快速上升，進(jìn)入高溫箱。
高溫箱的強(qiáng)力氣流迅速對(duì)樣品進(jìn)行加熱，樣品在設(shè)定的高溫停留時(shí)間內(nèi)承受高溫沖擊。
在此期間，低溫箱持續(xù)制冷，保持溫度穩(wěn)定。

低溫沖擊階段：

高溫停留時(shí)間結(jié)束，提籃帶著樣品快速下降，回到測(cè)試箱（短暫停留，以減少溫度干擾）。
測(cè)試箱與高溫箱風(fēng)門(mén)關(guān)閉，與低溫箱風(fēng)門(mén)打開(kāi)。
提籃再次快速下降，進(jìn)入低溫箱。
低溫箱的強(qiáng)力氣流迅速對(duì)樣品進(jìn)行冷卻，樣品在設(shè)定的低溫停留時(shí)間內(nèi)承受低溫沖擊。
在此期間，高溫箱持續(xù)加熱，保持溫度穩(wěn)定。

循環(huán)：

低溫停留時(shí)間結(jié)束后，提籃返回測(cè)試箱。設(shè)備根據(jù)設(shè)定的循環(huán)次數(shù)，重復(fù)步驟2和3，直至完成所有測(cè)試循環(huán)。

恢復(fù)：

測(cè)試結(jié)束后，樣品通常停留在測(cè)試箱內(nèi)，恢復(fù)至常溫環(huán)境，以避免樣品表面產(chǎn)生凝露。

特點(diǎn)：在整個(gè)過(guò)程中，高、低溫箱始終處于待機(jī)狀態(tài)，溫度穩(wěn)定，因此溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間（從高溫到低溫或反之的暴露過(guò)程）極短，通常能在5秒到10秒內(nèi)完成，這是三箱式的優(yōu)勢(shì)。

三、核心優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

溫度轉(zhuǎn)換極快：由于高低溫箱預(yù)冷預(yù)熱，避免了等待溫度變化的時(shí)間，沖擊效率高。
溫度恢復(fù)快：樣品移動(dòng)對(duì)箱體溫度擾動(dòng)小，高低溫箱能迅速恢復(fù)到設(shè)定點(diǎn)。
測(cè)試效率高：適合進(jìn)行大量、高頻次的循環(huán)測(cè)試。
避免交叉污染：樣品在移動(dòng)過(guò)程中，高低溫氣流在測(cè)試箱內(nèi)交匯時(shí)間短，減少了冷熱氣流直接對(duì)沖對(duì)樣品的潛在影響（如結(jié)霜、應(yīng)力異常）。
節(jié)能：與兩箱式（通過(guò)風(fēng)門(mén)切換，只有一個(gè)測(cè)試腔）相比，雖然設(shè)備體積更大，但由于高低溫區(qū)持續(xù)運(yùn)行，避免了頻繁的升降溫，長(zhǎng)期運(yùn)行可能更節(jié)能。

四、主要應(yīng)用領(lǐng)域

三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱廣泛應(yīng)用于對(duì)可靠性要求高的行業(yè)：

電子電工： IC、半導(dǎo)體、PCB、電容、電阻、連接器等電子元器件的篩選和可靠性測(cè)試。
汽車(chē)電子：發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）、傳感器、車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)等在溫度下的性能測(cè)試。
航空航天：機(jī)載設(shè)備、衛(wèi)星部件等必須承受劇烈溫度變化的場(chǎng)景。
科研機(jī)構(gòu)及高校：用于新材料、新產(chǎn)品的研發(fā)和質(zhì)量驗(yàn)證。

五、關(guān)鍵選型與技術(shù)參數(shù)

在選擇三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱時(shí)，需重點(diǎn)關(guān)注以下參數(shù)：

溫度范圍：高溫上限和低溫下限，需滿(mǎn)足測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求。
提籃/負(fù)載能力：測(cè)試區(qū)的尺寸（W×H×D）和提籃的大承載重量（Kg）。
溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間：從高溫到低溫（或反之）的轉(zhuǎn)換時(shí)間，通常要求在5秒以?xún)?nèi)（根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)如MIL-STD-883, Method 1010.9）。
溫度波動(dòng)度/均勻度：在高低溫箱內(nèi)溫度的穩(wěn)定性和均勻性。
預(yù)熱/預(yù)冷能力：設(shè)備在空載或滿(mǎn)載情況下，從常溫升至高溫/降至低溫所需的時(shí)間。
控制系統(tǒng)：操作界面是否友好，編程功能是否強(qiáng)大，是否支持遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)記錄。
制冷方式：風(fēng)冷還是水冷（取決于實(shí)驗(yàn)室條件）。
符合標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)備是否符合或滿(mǎn)足常見(jiàn)的國(guó)際、國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如：IEC 60068-2-14, JESD22-A104, MIL-STD-202, GJB 150 等。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱的溫度沖擊性能和可靠性，成為了產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)證和可靠性篩選過(guò)程中的工具。在選擇時(shí)，務(wù)必根據(jù)自身產(chǎn)品的測(cè)試要求、預(yù)算以及實(shí)驗(yàn)室條件，與設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行深入溝通，選擇最合適的型號(hào)。

關(guān)鍵詞：PC PLC 傳感器控制器試驗(yàn)箱