什么是试验箱以及试验箱如何工作？

摘要：有关环境试验箱用途及工作原理的基本信息

试验的重要性和工作原理

你是否曾经购买过一个产品，不过在几周后就存在缺陷，甚至在你第一次使用它的时候就发现缺陷？

可能会出现这种情况，因为一些产品受到外部因素的影响，如温度、湿度和振动，而在设计时没有预料到或没有考虑到这些外部因素；此外，人们经常听到“质量”和“可靠性”这两个要予以考虑的因素，从而让自己的产品在其他产品中脱颖而出。

在当今全球市场上，每种产品都可在地球上最偏远的角落进行销售，至关重要的是在开发和设计阶段必须考虑产品所要经受的不同环境条件（从温暖到寒冷气候，盐腐蚀影响以及许多其他因素）。

除使用条件外，还应考虑到产品在包装、运输和贮存过程中可能受到的各种应力，这些应力可能会损坏产品或缩短产品的使用寿命。

您的产品能耐受各种气候条件吗？

您的产品很有可能在其“使用寿命”的最初几天就会受到应力因素的影响，有时是多种因素的结合，如：

• 气候变化
• 振动
• 太阳辐射
• 高湿度水平

因此，需采取什么措施来避免这类潜在缺点并确保更高的产品可靠性？以及可为客户提供哪些保证？

答案显然很简单，那就是在所有使用条件下对产品进行试验……但是，怎么进行操作呢？

实际上，在研发阶段期间，许多公司都对原型进行试验，以检查可靠性，测试特性、抗逆性，或仅仅测试使用情况下的工况。若未能符合要求地通过这些试验，则需要寻找原因或缺陷组件，以纠正问题。

为阐明气候试验箱的主要特征，ACS编写了一篇文章来支持客户选择产品。阅读该文章：“气候试验箱选择实用指南”，您会找到所有信息。

使用环境试验箱可帮助制造商在生产阶段之前发现待纠正的缺陷，从而确保：

• 更低的维护成本
• 符合客户要求

可执行各种类型的试验，第一个分类将它们分为：

1. 1. 使样品经受环境应力（如温度和湿度）的试验
2. 2. 使样品经受机械应力（如振动和加速度）的试验

在试验箱中，可在放置待测试原型的试验箱隔间中重现特殊条件。

为进行第一类试验，需要一个气候试验箱来进行环境模拟试验。

气候试验箱如何工作？

试验箱的工作原理可由该试验箱可控制的两个物理参数来进行解释：温度和湿度。

温度控制

为控制温度，试验箱必须能够执行两个功能：加热和冷却。试验箱还必须能够均匀地分布试验箱隔间内的温度。

对试验箱隔间内空气分布的特殊技术考虑，使温度值随时间推移以及在整个试验箱空间内保持均匀成为可能，确保被测设备的所有零部件和表面都处于相同温度条件下。

气候试验箱的机械冷却系统由闭合回路系统组成，其主要组件如下：

• 压缩机
• 冷凝器
• 膨胀阀
• 蒸发器

通过制冷气体的压缩以及随后膨胀，该过程将均匀冷却试验箱隔间。

机械加热系统由置于通风系统附近的电加热元件组成：加热的空气通过通风方式穿过试验箱隔间内部而进行输送。

由PLC根据操作员设置的循环周期参数来控制冷却与加热两个功能的作用，以确保达到所需性能。

湿度控制

为控制湿度，试验箱必须能够执行两个功能：加湿和除湿。试验箱还必须能够均匀地分布试验箱隔间内的湿度。

通过电动加湿器实现直接加湿，该加湿器通过空气再循环风机后的气流孔注入蒸汽。这保证了无气溶胶加湿。通过专用算法控制加湿器，以提高可靠性。

通过基于所谓冷指原理的机械系统，使用与冷却相同的机械系统对试验箱进行除湿。根据此原理，当温度较低的物体暴露于较高环境温度时，空气中的湿气会凝结在较冷物体表面。蒸发器是气候试验箱内温度最低的元件，因此，在需要时，它的专用部分可用于降低试验箱隔间中的湿度水平。

其他用于环境试验的气候试验箱

必须指出：没有一种万能试验箱可模拟任何类型条件，但或多或少存在许多类型的通用试验箱，它们被设计用来执行特定类型的试验。

要执行的特定试验首先取决于产品，产品必须遵守的标准以及运行产品的条件。