可程式恒温恒湿（高低温）试验箱

一、 可程式恒温恒湿（高低温）试验箱主要组成部分与工作原理

1. 箱体结构：

• 内箱：通常采用高级不锈钢（如SUS304），耐腐蚀、易清洁。

• 外箱：钢板喷塑或 stainless steel，美观耐用。

• 保温层：高密度玻璃棉或聚氨酯发泡，确保优异的隔热性能，节能且保证温度稳定性。

• 观察窗：多层中空钢化玻璃，带加热防霜装置，确保在低温下也能清晰观察样品。

• 测试孔：用于引线测试（如通电、信号监测），不影响箱体密封。

2. 制冷系统（核心之一）：

• 组成：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、制冷剂等。

• 特点：通常采用复叠式制冷或二元式制冷技术，以实现-70°C甚至更低的极限低温。通过机械制冷的方式强制降温。

3. 加热系统：

• 通常采用镍铬合金电热丝或翅片式加热管，通过PID智能控制，实现快速、精确的升温。

4. 加湿系统：

• 主要方式：浅槽式加湿或锅炉式加湿。将水加热产生蒸汽，通过控制系统精确导入箱内，提高湿度。

• 供水：配备水箱和自动补水系统。

5. 除湿系统：

• 主要方式：机械制冷除湿。通过让箱内湿空气流过低温蒸发器表面，使水汽冷凝成水排出，从而降低湿度。

• 控制逻辑：通过精确控制蒸发器温度（露点温度）来实现所需的相对湿度。

6. 空气循环系统：

• 由离心风机和风道组成。强制空气在箱内循环，确保工作空间内温湿度的均匀性和稳定性。

7. 控制系统（大脑）：

• 可程式编程：用户可在控制器上编制多达数十或上百段的“温度-湿度-时间"曲线，设备自动按程序运行。

• PID控制：比例-积分-微分算法，确保控温控湿精确、平稳，无过大过冲。

• 通信接口：USB、RS-232/485、以太网等，用于连接电脑进行远程控制、数据记录和曲线绘制。

• 核心：可编程触摸屏控制器（如日本OYO、韩国TEMI、中国台湾ESPEC等品牌）。

• 功能：

二、 关键性能指标

• 温度范围：常见标准型为 -70°C ~ +150°C。经济型可能为-40°C ~ +150°C，可达-80°C ~ +180°C。

• 湿度范围：通常为 20% ~ 98% RH（在特定温度下，如+25°C ~ +85°C范围内有效）。低温低湿难以实现。

• 温度波动度：通常 ≤ ±0.5°C（稳定后）。

• 温度均匀度：通常 ≤ ±2.0°C（空载，稳定后）。

• 升温/降温速率：通常为 1.0 ~ 3.0°C/min（线性平均速率，空载）。也可定制快速温变箱（如5°C/min, 10°C/min, 15°C/min等）。

• 湿度偏差：通常 ≤ ±2.0% ~ ±3.0% RH。

三、 “可程式"的核心优势

这是区别于普通恒温恒湿箱的关键。用户可以模拟复杂的环境变化历程，例如：

一个典型程式：

1. 25°C， 60%RH， 保持1小时（初始状态）。

2. 在2小时内降温到-40°C，保持3小时（低温存储测试）。

3. 在1小时内升温到85°C，同时湿度升至85%RH，保持4小时（高温高湿测试）。

4. 重复步骤1-3，循环5次。

5. 结束测试。

这种能力使其能执行更严苛、更真实的测试标准。

四、 主要应用领域

• 汽车电子：测试车载部件在冷热和湿热环境下的性能。

• 消费电子：手机、电脑、家电等产品的可靠性寿命测试。

• 航空航天：模拟高空及地面气候条件。

• 新能源：电池（如动力电池）的充放电循环、高低温存储测试。

• 半导体与PCB：测试材料膨胀、焊点可靠性等。

• 化工材料：评估材料（塑料、橡胶、涂料）的老化、性能变化。

• 医药与生物：药品稳定性测试、试剂储存条件模拟。

• 科研单位：进行环境适应性研究。

五、 遵循的主要测试标准

• IEC：如IEC 60068-2-1 (低温)、IEC 60068-2-2 (高温)、IEC 60068-2-30 (湿热循环) 等。

• GB（国标）：如GB/T 2423.1、GB/T 2423.2、GB/T 2423.3、GB/T 2423.4 等。

• MIL（美军标）：如MIL-STD-810G/H。

• 行业标准：各大汽车厂商、通信设备厂商的内部标准。

六、 选型与使用注意事项

1. 选型要点：

• 工作尺寸：根据被测样品大小和数量，预留足够空间（通常建议样品体积不超过工作室容积的1/3）。

• 温度范围与速率：根据测试标准要求选择

• 控制器品牌与功能：选择操作直观、编程灵活、可靠的品牌。

• 安全保护：多重安全装置（超温保护、漏电保护、缺水保护、压缩机过载保护等）是否齐全。

• 售后服务：厂家是否提供专业的安装、培训和及时的维修服务。

2. 使用注意事项：

• 合理摆放：设备周围应留有足够散热空间（通常>60cm）。

• 样品负载：避免放置过多、发热过大的样品，影响性能。

• 用水规范：必须使用去离子水或蒸馏水，防止水垢损坏加湿系统。

• 定期维护：清洁箱体、清洗加湿水槽、检查制冷剂压力、校准传感器等。

总而言之，可程式恒温恒湿（高低温）试验箱是现代产品质量和可靠性工程的基石设备之一。它通过精准可控且可编程的温湿度环境模拟，帮助工程师在产品设计阶段就发现潜在问题，从而提升产品竞争力，降低市场失效风险。