高低溫試驗箱

日期：2025-09-13 08:51

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摘要：

高低溫試驗箱對電子電工、汽車摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研單位等相關(guān)產(chǎn)品的零部件及材料在高、低溫（交變）循環(huán)變化的情況下,檢驗其各項性能指標。產(chǎn)品具有較寬的溫度控制范圍，其性能指標均達到國家標準GB10592-89高低溫試驗箱技術(shù)條件，適用于按GB2423.1、GB2423.2《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗試驗A：低溫試驗方法，試驗B：高溫試驗方法》對產(chǎn)品進行低溫、高溫試驗及恒定溫熱試驗。產(chǎn)品符合GB2423.1、GB2423.2、GJB150.3、GJB150.4、IEC、MIL標準。

選型指南

1.設(shè)備選擇依據(jù)

　　存在于地球表面及大氣層空間中的自然環(huán)境因素和誘發(fā)環(huán)境因素的種類，目前還無法統(tǒng)計出個確切的數(shù)目。其中對工程產(chǎn)品（設(shè)備）的使用及壽命影響較大的因素不下幾十種。從事工程產(chǎn)品環(huán)境條件研究的工程師們將自然界存在以及人類活動所誘發(fā)的環(huán)境條件整理歸納為一系列的試驗標準和規(guī)范，用以指導工程產(chǎn)品的環(huán)境及可靠性試驗。如指導產(chǎn)品進行環(huán)境試驗的GJB150—中華人民共和國國家**標準《**設(shè)備環(huán)境試驗方法》,指導電工電子產(chǎn)品進行環(huán)境試驗的GB2423—中華人民共和國國家標準《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗方法指南》等。因此，我們選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備時主要的依據(jù)是工程產(chǎn)品的試驗規(guī)范和試驗標準。　　其次，為了規(guī)范試驗設(shè)備中環(huán)境試驗條件的容差，保證環(huán)境參數(shù)的控制精度，國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)及各工業(yè)部門還制訂了一系列的環(huán)境試驗設(shè)備及檢測儀器儀表的檢定規(guī)程。如中華人民共和國國家標準GB5170《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備基本參數(shù)檢定方法》,又如國家技術(shù)監(jiān)督局頒布實施的JJG190-89《電動振動試驗臺系統(tǒng)試行檢定規(guī)程》等。這些檢定規(guī)程也是選擇環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備的重要依據(jù),不符合這些檢定規(guī)程要求的試驗設(shè)備是不允許投入使用的。

2.設(shè)備選擇基本原則

　　環(huán)境及可靠性試驗設(shè)備的選擇應遵循以下五條基本原則：　　

1)．環(huán)境條件的再現(xiàn)性　　

在試驗室內(nèi)完整而**地再現(xiàn)自然界存在的環(huán)境條件是可望而不可及的事情。但是，在一定的容差范圍之內(nèi)，人們完全可以正確而近似地模擬工程產(chǎn)品在使用、貯存、運輸?shù)冗^程中所經(jīng)受的外界環(huán)境條件，這段話用工程的語言概括，就是“試驗設(shè)備所創(chuàng)造的圍繞被試產(chǎn)品周邊的環(huán)境條件（含平臺環(huán)境）應該滿足產(chǎn)品試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境條件及其容差的要求”。如用于產(chǎn)品試驗的溫度箱不僅要滿足國軍標GJB150.3-86、GJB150.4-86中根據(jù)不同類型產(chǎn)品所規(guī)定的高溫、低溫的試驗量值、試驗時間，同時也應滿足試驗規(guī)范中對溫度場的均勻性和溫度控制精度的要求。只有這樣，才能保證在環(huán)境試驗中環(huán)境條件的再現(xiàn)性?！　?/div>

2)．環(huán)境條件的可重復性　　

一臺環(huán)境試驗設(shè)備可能用于同一類型產(chǎn)品的多次試驗，而一臺被試的工程產(chǎn)品也可能在不同的環(huán)境試驗設(shè)備中進行試驗，為了保證同一臺產(chǎn)品在同一試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境試驗條件下所得試驗結(jié)果的可比較性，必然要求環(huán)境試驗設(shè)備所提供的環(huán)境條件具有可重復性。這也就是說，環(huán)境試驗設(shè)備施用于被試驗產(chǎn)品的應力水平（如熱應力、振動應力、電應力等）對于同一試驗規(guī)范的要**一致的?！　?/div>

環(huán)境試驗設(shè)備所提供環(huán)境條件的可重復性是由國家計量檢定部門依據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)所制定的檢定規(guī)程檢定合格后提供保證。為此，必須要求環(huán)境試驗設(shè)備能滿足檢定規(guī)程中的各項技術(shù)指標及精度指標的要求，并且在使用時間上不超過檢定周期所規(guī)定的時限。如使用非常普遍的電動振動臺除滿足激振力、頻率范圍、負載能力等技術(shù)指標外，還必須滿足檢定規(guī)程中規(guī)定的橫向振動比、臺面加速度均勻性、諧波失真度等到精度指標的要求，而且每次檢定后的使用周期為二年，超過二年必須重新檢定合格后才能投入使用。3)．環(huán)境條件參數(shù)的可測控性　　

任何一臺環(huán)境試驗設(shè)備所提供的環(huán)境條件必須是可觀測的和可控制的，這不僅是為了使環(huán)境參數(shù)限制在一定的容差范圍之內(nèi)，保證試驗條件的再現(xiàn)性和重復性要求，而且從產(chǎn)品試驗的**出發(fā)也是必須的，以便防止因環(huán)境條件失控導致被試產(chǎn)品的損壞，帶來不必要的損失。目前各種試驗規(guī)范中大體要求參數(shù)測試的精度不應低于試驗條件允許誤差的三分之一。　　

4)．環(huán)境試驗條件的排它性　　

每一次進行的環(huán)境或可靠性試驗，對環(huán)境因素的類別、量值及容差都有嚴格的規(guī)定，并排除非試驗所需的環(huán)境因素滲透其中，以便在試驗中或試驗結(jié)束后判斷和分析產(chǎn)品失效與故障模式時，提供確切的依據(jù)，故要求環(huán)境試驗設(shè)備除提供所規(guī)定的環(huán)境條件外，不允許對被試產(chǎn)品附加其它的環(huán)境應力干擾。如電動振動臺檢定規(guī)程中所限定的臺面漏磁，加速度信噪比、帶內(nèi)帶外加速度總均方根值比。隨機信號的檢驗、諧波失真度等精度指標都是為了保證環(huán)境試驗條件的**性而制定的檢定項目。　　

5)．試驗設(shè)備的**可靠性　　

環(huán)境試驗，特別是可靠性試驗，試驗周期長，試驗的對象有時是價值很高的產(chǎn)品，試驗過程中，試驗人員經(jīng)常要在現(xiàn)場周圍進行操作或測試工作，因此要求環(huán)境試驗設(shè)備必須具有運行**、操作方便、使用可靠、工作壽命長等特點，以確保試驗本身的正常進行。試驗設(shè)備的各種保護、告警措施及**聯(lián)鎖裝置應該完善可靠，以保證試驗人員、被試產(chǎn)品和試驗設(shè)備本身的**可靠性。

3.溫濕度箱的選擇

1．溫濕度箱容積的選擇　　

將被試產(chǎn)品（元器件、組件、部件或整機）置入氣候環(huán)境箱進行試驗時，為了保證被試產(chǎn)品周圍氣氛能滿足試驗規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境條件，氣候箱工作空間尺寸與被試產(chǎn)品外廓尺寸之間應遵循以下幾點規(guī)定：　

a被試產(chǎn)品的體積（W×D×H）不得超過試驗箱有效工作空間的（20-35）（推薦選用20）。對于在試驗中發(fā)熱的產(chǎn)品推薦選用不大于30 ?！　?/div>

b 被試產(chǎn)品的迎風斷面積與該斷面上試驗箱工作腔總面積之比不大于（35-50）（推薦選用35）。　　

c 被試產(chǎn)品外廓表面距試驗箱壁的距離至少應保持100-150mm，（推薦選用150mm）。

高低溫試驗箱低溫度保持不住的制冷的原因

　　高低溫試驗箱低溫度保持不住的制冷故障分析：首先觀察高低溫箱制冷壓縮機在高低溫試驗箱運行過程中是否能夠啟動，如果高低溫箱的壓縮機在運行過程中都能夠啟動，說明從主電源到各高低溫箱壓縮機的電器線路都正常，電器系統(tǒng)方面也就沒有問題?！　?/div>

當高低溫箱的電氣系統(tǒng)都沒有問題時，則繼續(xù)檢查制冷系統(tǒng)。首先檢查高低溫箱的兩組制冷壓縮機組，如果低溫級壓縮機的排氣和吸氣壓力都較正常值偏低，而且吸氣壓力呈抽空狀態(tài)，這就說明主制冷機組的制冷劑量明顯不足。再用手摸一下高低溫箱的主機組R23壓縮機的排氣和吸氣管路，如發(fā)現(xiàn)排氣管路的溫度不高，吸氣管路的溫度也不低（未結(jié)霜），這也說明了主機組的R23制冷劑的缺乏?！　?/div>

高低溫試驗箱的一個為主機組，另一個為輔助機組，在降溫速率較大時，兩組機組同時工作，在溫度保持階段初期，兩組機組依然同時工作。待溫度初步穩(wěn)定下來，輔助機組就停止工作，由主機組來維持溫度的降溫及穩(wěn)定。如果主機組R23泄露，會使主機組的制冷效果不大，由于降溫過程中，兩機組同時工作，故沒有溫度穩(wěn)定不住的現(xiàn)象，而指示降溫速率降低。在溫度保持階段，一旦輔助機組停止工作，主機組又無制冷作用，高低溫試驗箱內(nèi)的空氣溫度就會緩慢上升，當溫度上升到一定程度，控制系統(tǒng)就會又啟動輔助機組來降溫，然后輔助機組又停止工作，如此反復，便會出現(xiàn)低溫度保持不住的故障現(xiàn)象。　　

至此，已確認高低溫箱的故障原因是主制冷機組的低溫（R23）級機組的制冷劑R23泄漏。　　

高低溫試驗箱維修方法：對高低溫試驗箱的制冷系統(tǒng)進行查漏，用檢漏儀和肥皂水相結(jié)合的方法來檢查漏點在哪，如果發(fā)現(xiàn)是熱氣旁通電磁閥的閥桿裂了有細縫，則更換此電磁閥，如發(fā)現(xiàn)其它地方的泄漏，則用氧焊將泄漏處補焊完整，再對系統(tǒng)重新充氟，系統(tǒng)運行即可恢復正常?！　?/div>

對于以上分析是高低溫試驗箱低溫度保持不住的故障現(xiàn)象，分析和判斷基本上是從易到難，先外后里，先電氣后冷氣的方式進行分析和判斷，熟悉和了解高低溫試驗箱的原理和工作過程則是分析故障判斷故障的基礎(chǔ)?！　?/div>

只有深入了解高低溫試驗箱的工作原理和工作過程，才能迅速地解決高低溫試驗箱在運行過程中出現(xiàn)的各種問題。

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