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快速溫變試驗(yàn)箱自動除霜的工作原理詳細(xì)介紹

2022年06月22日 17:58:01人氣：177來源：廣東科明環(huán)境儀器工業(yè)有限公司

　　環(huán)境應(yīng)力篩選( ESS )是指對樣品接觸到的可能導(dǎo)致過早故障的氣候、熱力或機(jī)械應(yīng)力進(jìn)行篩查的方法試驗(yàn),比如:可以發(fā)現(xiàn)電子模塊設(shè)計(jì)、材料或生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS )是指對樣品接觸到的可能導(dǎo)致過早故障的氣候、熱力或機(jī)械應(yīng)力進(jìn)行篩查的方法，比如:可以發(fā)現(xiàn)電子模塊設(shè)計(jì)、材料或生產(chǎn)中的缺點(diǎn)。

　　目前快速溫變試驗(yàn)主要是在快速溫變試驗(yàn)箱進(jìn)行的，當(dāng)快速溫變試驗(yàn)箱中環(huán)境溫度升高時，由于熱慣性導(dǎo)致產(chǎn)品表面的溫度低于環(huán)境溫度，當(dāng)濕熱的環(huán)境空氣遇到低于露點(diǎn)的產(chǎn)品表面時，水汽就會凝結(jié)在產(chǎn)品表面形成露滴，并且，如果產(chǎn)品密封，當(dāng)快速溫變試驗(yàn)箱中環(huán)境溫度降低時，產(chǎn)品外殼內(nèi)壁溫度比腔體內(nèi)空氣溫度降得快，腔體內(nèi)濕熱空氣也會在產(chǎn)品外殼內(nèi)壁凝結(jié)成露滴，如果產(chǎn)品外殼溫度過低，凝露也會形成結(jié)霜。凝露和結(jié)霜對產(chǎn)品來說是致命性的，輕則降低產(chǎn)品壽命，重則使產(chǎn)品損壞，所以要避免產(chǎn)品在升降溫過程中凝露結(jié)霜。

　　快速溫變試驗(yàn)箱的原理基本相同，主要由試驗(yàn)箱體、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、氣體循環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。制冷系統(tǒng)使試驗(yàn)箱降溫，加熱系統(tǒng)使試驗(yàn)箱升溫，氣體循環(huán)系統(tǒng)使箱內(nèi)空氣循環(huán)，防止產(chǎn)品表面及內(nèi)部結(jié)霜，這樣的快速溫變試驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)對于熱熔較小的產(chǎn)品可以滿足使用要求，對于熱熔較大的產(chǎn)品，在試驗(yàn)時仍存在容易結(jié)霜的問題，因此無法滿足使用要求。

　　自動除霜型快速溫變試驗(yàn)箱優(yōu)點(diǎn)

　　1、本試驗(yàn)箱利用抽氣系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)作為自動除霜裝置，在試驗(yàn)前，將快速溫變試驗(yàn)箱箱體內(nèi)的空氣置換為不含水份的惰性氣體(例如干燥的高純氮?dú)?，從而從源頭上能杜絕了快速溫變試驗(yàn)時產(chǎn)品結(jié)霜的可能性;

　　由于參試產(chǎn)品是在大氣環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)的，不能附加額外應(yīng)力，所以在控制系統(tǒng)控制進(jìn)氣系統(tǒng)和抽氣系統(tǒng)協(xié)同工作的同時，利用壓力測試系統(tǒng)實(shí)時采集試驗(yàn)箱內(nèi)的壓力數(shù)據(jù)，當(dāng)試驗(yàn)箱內(nèi)壓力為一個大氣壓的狀態(tài)(試驗(yàn)要求的壓力條件 )，抽氣系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)便停止工作。

　　2、本快速溫變試驗(yàn)箱通過控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器能夠控制抽氣速率和充氣速率，能夠使試驗(yàn)箱內(nèi)壓力在一個大氣壓下保持動態(tài)平衡，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)更可靠。

　　自動除霜型快速溫變試驗(yàn)箱由試驗(yàn)箱體、控制系統(tǒng)、均與控制系統(tǒng)相連的用于使試驗(yàn)箱升溫的加熱系統(tǒng)、用于使試驗(yàn)箱降溫的制冷系統(tǒng)、用于使試驗(yàn)箱內(nèi)空氣循環(huán)的氣體循環(huán)系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、壓力測試系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、溫度傳感器和濕度傳感器組成。

　　在此，以本速溫變試驗(yàn)箱完成一個循環(huán)的快速溫變試驗(yàn)為例：

　　試驗(yàn)條件：高溫60℃、低溫-40攝氏度，升降溫速率為10℃/min，試驗(yàn)箱濕度低于15%。

　　試驗(yàn)過程：分為升溫、高溫保持、降溫、低溫保持四個工況。

　　工作過程如下

　　1.試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作：

　　1.1將試驗(yàn)產(chǎn)品放置于試驗(yàn)箱體內(nèi)的載物架上，關(guān)閉試驗(yàn)箱大門;

　　1.2在上位機(jī)上設(shè)定試驗(yàn)箱體內(nèi)壓力為一個大氣狀態(tài);

　　1.3啟動真空泵，打開第二電動調(diào)節(jié)閥7，同時打開電動調(diào)節(jié)閥3，通過進(jìn)氣系統(tǒng)的質(zhì)量流量計(jì)4向試驗(yàn)箱體中充入氮?dú)?，通過控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器使試驗(yàn)箱體內(nèi)的氣壓在一個大氣壓的環(huán)境下達(dá)到動態(tài)平衡;

　　1.4濕度傳感器檢測出試驗(yàn)箱中濕度低于15%時，真空泵和質(zhì)量流量計(jì)同時停止工作。

　　2.快速溫變試驗(yàn)

　　2.1升溫：

　　試驗(yàn)箱以10℃/min的升溫速率開始升溫，在升溫過程中試驗(yàn)箱體內(nèi)的氣體壓力會增大，因此需要通過單向平衡閥向外排氣。

　　在升溫過程中由于熱慣性的影響，產(chǎn)品最容易結(jié)霜，所以在升溫過程中需盡可能降低試驗(yàn)箱體內(nèi)的濕度，因此在升溫過程的同時進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，具體方法為：

　　啟動真空泵，打開第二電動調(diào)節(jié)閥7抽氣;同時打開電動調(diào)節(jié)閥3，通過進(jìn)氣系統(tǒng)的質(zhì)量流量計(jì)向試驗(yàn)箱體中充入氮?dú)?通過控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器調(diào)整抽氣速率和充氣速率，使抽氣速率和充氣速率達(dá)到動態(tài)平衡，將試驗(yàn)箱體內(nèi)的氣壓穩(wěn)定在一個大氣壓;

　　2.2高溫保持：

　　試驗(yàn)箱體內(nèi)溫度升至并保持在高溫60℃，試驗(yàn)箱壓力不會變化，也不會產(chǎn)生結(jié)霜，此過程中無需充入氮?dú)庵脫Q;

　　2.3降溫：

　　試驗(yàn)箱體內(nèi)溫度向低溫-40℃下降，降溫過程中由于溫度降低，試驗(yàn)箱內(nèi)氣壓會減小，因此需要向試驗(yàn)箱體內(nèi)充入氮?dú)?，具體方法為：

　　打開電動調(diào)節(jié)閥3,向試驗(yàn)箱體內(nèi)充入氮?dú)?，通過大氣壓力變送器實(shí)時反饋試驗(yàn)箱內(nèi)壓力，當(dāng)箱內(nèi)壓力達(dá)到一個大氣壓時停止充氣。

　　2.4低溫保持

　　在低溫保持階段，快速溫變試驗(yàn)箱內(nèi)氣壓不會發(fā)生變化，無需抽氣和/或充氣。

　　以上內(nèi)容通過自動除霜型快速溫變試驗(yàn)箱優(yōu)點(diǎn)、工作過程兩個版塊來介紹快速溫變試驗(yàn)箱自動除霜的工作原理。

關(guān)鍵詞：溫變試驗(yàn)箱試驗(yàn)箱控制系統(tǒng)PID 溫度傳感器

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