一文讀懂桌上型高低溫試驗(yàn)箱

簡單來說，桌上型高低溫試驗(yàn)箱就是一個可以模擬地球上各種溫度環(huán)境的“微型氣候制造機(jī)”。它體積小巧，可以放在桌面上或?qū)嶒?yàn)臺上，專門用來測試產(chǎn)品在高溫、低溫或高低溫交替變化下的性能、可靠性和穩(wěn)定性。

一、它到底是什么?

桌上型高低溫試驗(yàn)箱是一種緊湊型的環(huán)境模擬測試設(shè)備，通過在密閉的箱體內(nèi)，精確控制溫度，創(chuàng)造出從一個極低溫度(如 -70°C)到一個極高溫度(如 +150°C)的可控環(huán)境。它主要服務(wù)于產(chǎn)品的可靠性工程和質(zhì)量驗(yàn)證領(lǐng)域。

二、核心工作原理：它如何實(shí)現(xiàn)“冰火兩重天”?

其工作原理可以概括為三個核心系統(tǒng)：加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。

1.加熱系統(tǒng)： 很簡單，就像一個大號的“電吹風(fēng)”。通過內(nèi)置的電熱絲加熱，再通過風(fēng)扇將熱空氣吹遍整個箱體內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)升溫。

2.制冷系統(tǒng)： 這是技術(shù)核心，類似于空調(diào)或冰箱。

核心部件： 壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置(毛細(xì)管或膨脹閥)、蒸發(fā)器。

工作流程(制冷時)：

壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體。

氣體流經(jīng)冷凝器(通常在箱體背部或底部)向外界散熱，變成高壓液體。

高壓液體通過節(jié)流裝置，突然變成低溫低壓的液體和氣體的混合物。

這些低溫混合物進(jìn)入蒸發(fā)器(在箱體內(nèi)部)，吸收箱內(nèi)空氣的熱量，從而實(shí)現(xiàn)降溫。

吸熱后的制冷劑再次回到壓縮機(jī)，完成一個循環(huán)。

3.控制系統(tǒng)： 相當(dāng)于“大腦”。

溫度傳感器實(shí)時監(jiān)測箱內(nèi)溫度。

控制器(通常是觸摸屏)將監(jiān)測到的溫度與用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度進(jìn)行比較。

根據(jù)比較結(jié)果，控制器發(fā)出指令，決定是啟動加熱系統(tǒng)(升溫)、制冷系統(tǒng)(降溫)還是都關(guān)閉(保溫)，從而實(shí)現(xiàn)精確的溫度控制。

三、主要特點(diǎn)與優(yōu)勢

與傳統(tǒng)立式大型高低溫箱相比，桌上型的優(yōu)勢非常突出：

●體積小巧，節(jié)省空間： 可直接放置于實(shí)驗(yàn)臺、工作臺上，非常適合實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)中心、生產(chǎn)線等空間有限的場所。

●操作簡便： 通常配備直觀的觸摸屏和用戶友好的界面，設(shè)定程序簡單快捷。

●節(jié)能高效： 由于工作室容積小(通常5-100升)，升溫和降溫速度更快，能耗更低。

●性價(jià)比高： 采購成本和后期運(yùn)行維護(hù)成本通常低于大型設(shè)備。

●用途靈活： 非常適合小批量、小尺寸樣品的測試，以及研發(fā)階段的快速驗(yàn)證。

四、主要應(yīng)用領(lǐng)域

幾乎所有涉及電子、材料、化工、生物等行業(yè)的研究和質(zhì)檢部門都可能用到它。

●電子產(chǎn)品： 手機(jī)、芯片、電路板、電池(高低溫充放電性能)、傳感器等，測試其在特殊溫度下能否正常工作。

●汽車電子： 車載攝像頭、控制器、雷達(dá)、導(dǎo)航儀等，模擬車輛在寒帶或熱帶地區(qū)的使用狀況。

●新材料研發(fā)： 測試塑料、橡膠、金屬、復(fù)合材料在溫度變化下的物理和化學(xué)性能(如脆化、軟化、老化)。

●生物醫(yī)藥： 保存或測試藥品、試劑、生物樣本在特定溫度下的穩(wěn)定性。

●航空航天： 用于小型元器件和材料的環(huán)測篩選。

五、關(guān)鍵選購指南

在選擇一臺合適的桌上型高低溫試驗(yàn)箱時，請關(guān)注以下核心參數(shù)：

●溫度范圍： 這是最重要的參數(shù)。根據(jù)你的測試標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇合適的高溫和低溫極限。常見范圍有：-20℃ ~ +150℃，-40℃ ~ +150℃，-70℃ ~ +150℃。范圍越寬，價(jià)格越高。

●工作室尺寸： 根據(jù)你待測樣品的大小和數(shù)量來選擇。切記，樣品體積不應(yīng)超過工作室容積的1/3，以確保空氣流通，溫度均勻。

●升降溫速率： 指從當(dāng)前溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的速度。常見的有每分鐘1℃~3℃等。如果你需要做溫度循環(huán)沖擊測試，則需要選擇升降溫速率非常快的型號(可達(dá)10℃/分鐘以上)。

●溫度均勻性與波動度：

均勻度指箱體內(nèi)各點(diǎn)溫度的差異，越小越好(如±2.0℃)。

波動度指箱內(nèi)某一點(diǎn)溫度的上下浮動，也是越小越好(如±0.5℃)。

●控制器與功能：

控制器： 選擇彩色觸摸屏，支持程序編輯(可設(shè)定多段溫度、時間，構(gòu)成一個測試曲線)的型號。

通訊接口： 是否支持USB、以太網(wǎng)等，方便數(shù)據(jù)導(dǎo)出和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

●安全保護(hù)功能： 必須有超溫保護(hù)、漏電保護(hù)、過流保護(hù)等，確保設(shè)備和人員安全。

六、操作使用簡要流程

1.準(zhǔn)備： 將樣品妥善固定或放置在箱內(nèi)，確保不阻擋出風(fēng)口和回風(fēng)口。

2.接線： 如果需要在測試過程中給樣品通電或監(jiān)測，需提前接好線纜(通過箱壁的測試孔)。

3.設(shè)定： 在控制器上設(shè)定需要的溫度曲線(目標(biāo)溫度、持續(xù)時間、升降速率等)。

4.啟動： 關(guān)閉箱門，啟動測試程序。

5.監(jiān)控： 通過觀察窗或數(shù)據(jù)接口監(jiān)控測試過程。

6.結(jié)束： 測試完成后，設(shè)備通常會自動停止。取出樣品時需注意，如果是在低溫下，要防止凍傷;高溫下要防止?fàn)C傷。

桌上型高低溫試驗(yàn)箱是現(xiàn)代工業(yè)研發(fā)和質(zhì)量控制的重要設(shè)備。它以其小巧的身材、強(qiáng)大的功能和靈活的用途，幫助工程師和科學(xué)家們在產(chǎn)品問世前，就提前“預(yù)知”它在各種嚴(yán)酷溫度環(huán)境下的表現(xiàn)，從而大大提升了產(chǎn)品的可靠性和市場競爭力。