选择前需先清晰定义测试目标,避免功能过剩或不足,具体包括:
样品特性
- 样品尺寸:测量样品的长 × 宽 × 高(含包装或支架),确保箱体有效容积(扣除风道、设备占用空间后)至少为样品总体积的 3 倍(保证气流循环,避免局部温差过大)。例如,测试汽车整车需箱体容积≥50m³,而测试大型机柜可能需 10-30m³。
- 样品重量:确认样品架 / 地面承重能力(部分大型样品重量可达数吨,需箱体底部采用加强型钢架或防滑钢板)。
- 特殊需求:是否需要样品通电测试(需预留穿线孔,且孔位需密封防温度泄漏)、是否有腐蚀性挥发物(需内胆采用 316 不锈钢,普通 304 不锈钢易被腐蚀)。
试验标准
不同行业有明确的测试标准,需确保设备参数符合标准要求,例如:
- 汽车行业:ISO 16750、GB/T 28046 要求温度范围 - 40℃~125℃,温度波动度≤±2℃;
- 航空航天:MIL-STD-883H 可能要求 - 70℃~150℃,温度均匀度≤±3℃;
- 电子行业:IEC 60068-2 通常要求 - 40℃~85℃,升降温速率≥5℃/min(部分需 10℃/min)。
技术参数直接决定试验结果的可靠性,需重点核查以下指标:
| 参数类型 | 关键指标 | 选择建议 |
|---|
| 温度范围 | 温度(如 - 70℃、-40℃)、温度(如 150℃、200℃) | 根据样品耐受极限和标准要求选择,预留 10-20℃余量(如样品需测试 - 40℃,可选 - 50℃设备,避免长期满负荷运行影响寿命)。 |
| 温度均匀度 | 箱内各点与设定温度的偏差(如≤±2℃、±3℃) | 越小越好,大型样品需≤±3℃(若样品对温度敏感,如精密电子元件,需≤±2℃),可要求厂家提供第三方校准报告。 |
| 温度波动度 | 设定温度下,某一点的温度波动范围(如≤±0.5℃、±1℃) | 直接影响数据稳定性,建议选择≤±1℃(波动过大会导致样品反复经历微小温度冲击,干扰测试结果)。 |
| 升降温速率 | 从常温升至高温 / 降至低温的速度(如 3℃/min、5℃/min、10℃/min) | 非特殊需求选 3-5℃/min(兼顾能耗与稳定性);快速温变需求(如汽车零部件冷热冲击前序测试)选 10℃/min 以上(需匹配大功率加热管和复叠式制冷系统)。 |
步入式高低温箱的结构设计直接影响运行稳定性和寿命,需重点考察:
箱体结构
- 内胆材质:优先选 304 不锈钢(耐腐蚀、易清洁),若样品有酸性挥发物(如电池测试),需升级为 316 不锈钢(抗腐蚀能力更强)。
- 外壳材质:冷轧钢板静电喷涂(防生锈、美观),厚度≥1.5mm(保证结构强度)。
- 隔热层:采用高密度聚氨酯发泡(厚度≥100mm)+ 玻璃纤维(低温区加强保温),避免温度泄漏(漏热率过高会导致能耗飙升,且控温不稳定)。
- 门体设计:门或推拉门(根据样品进出方式选择),需配备加热防凝露装置(低温测试时避免门体结霜影响观察)和硅胶密封条(耐高低温,确保密封)。
制冷与加热系统
- 制冷系统:
- 低温需求≤-40℃时,需采用复叠式制冷(双压缩机,一级压缩至 - 20℃,二级压缩至更低温度),制冷剂选环保型(如 R404A、R23,避免含氟制冷剂被淘汰);
- 常温~-40℃可选用单级压缩(成本较低),但需确保冷凝器散热良好(建议配强制风冷,环境温度较高地区需水冷)。
- 加热系统:采用不锈钢翅片式加热管(发热均匀,不易损坏),功率需匹配箱体容积(如 10m³ 箱体加热功率≥15kW),并带过热保护(防止干烧)。
气流循环系统
需采用上送下回或侧送侧回风道设计(避免局部死角),配备大功率离心风机(风量≥1000m³/h,根据容积调整),确保箱内气流速度≥1m/s(保证温度均匀)。风机需可调节转速(低温时降低风速,避免样品过度降温;高温时提高风速,加速升温)。