温度冲击试验箱的应用与技术原理解析

　　温度冲击试验箱是一种为测试产品提供极高温和极低温环境并在短时间内进行冷热冲击的环境试验设备，主要应用于电子、通讯、材料、仪器仪表和科研等领域。通过模拟热胀冷缩对产品结构和形态的影响，温度冲击试验箱在产品安全性和可靠性测试中发挥着重要作用。本文将详细解析温度冲击试验箱的应用及其技术原理。

　　一、温度冲击试验箱的应用领域

　　1、电子元器件测试：电子元器件在实际应用中会遇到各种极端温度环境，温度冲击试验箱可以模拟这些环境，测试元器件在冷热冲击下的性能和可靠性。

　　2、通讯设备测试：通讯设备需要在不同的温度环境下稳定运行，温度冲击试验箱可以对其进行严格的温度冲击测试，确保设备的可靠性。

　　3、材料性能测试：不同材料在冷热冲击下会表现出不同的物理特性，通过温度冲击试验箱可以测试材料的膨胀、收缩及其耐久性。

　　4、仪器仪表测试：高精度仪器仪表在温度变化环境下容易出现误差，通过温度冲击试验箱可以对其进行校准和测试，确保精度和稳定性。

　　5、科研实验：科研人员可以利用温度冲击试验箱进行各种实验研究，探究不同材料和产品在极端温度环境下的变化规律。

　　二、温度冲击试验箱的分类

　　根据样品在试验过程中的状态不同，温度冲击试验箱可以分为静态温度冲击箱和动态温度冲击箱。静态温度冲击箱中样品静止不动，而动态温度冲击箱中样品随样品篮移动。根据样品篮的移动方式不同，动态温度冲击箱又可分为立式升降和卧式平移两种类型。

　　1、立式升降冲击箱：主要用于小载荷(如IC模块)的试验。

　　2、卧式平移冲击箱：主要用于大负载样品的温度冲击试验。

　　本文主要论述两箱卧式平移温度冲击箱，其主要性能指标如下：

　　样品篮内容积：按实际需求来定

　　极限温度范围：-75～+200 ℃

　　温度冲击范围：-65～+150 ℃

　　温度转换时间：≤ 10 s

　　温度恢复时间：≤ 5 min

　　温度偏差：≤ ±2.0 ℃

　　温度波动度：≤ 1 ℃

　　三、温度冲击试验箱的结构和工作原理

　　温度冲击试验箱主要由高温室、低温室、加热系统、复叠制冷系统、水循环冷却系统、样品篮传动系统及控制系统等组成。

　　1、高温室和低温室：两个工作室分别为高温室和低温室。在进行高温向低温冲击试验时，样品篮首先处于高温室进行高温试验，低温室预冷。当达到设定冲击时间时，传动机构带动样品篮移动至低温室进行低温试验，反之亦然。

　　2、加热系统和制冷系统：为了满足试验箱的温度要求，制冷系统采用二元复叠制冷循环方式，高温室和低温室均装有大功率加热器。

　　3、样品篮传动系统：采用传动效率较高的链传动方式，在温度冲击过程中，对传动电机和样品篮移动的准确定位提出了严格要求。

　　4、控制系统：设置了大量报警保护信息，如箱门开关、水压报警、过热保护、压缩机过载保护等，确保设备运行安全。

　　四、温度冲击试验的实现过程

　　以85 ℃高温与-55 ℃低温循环冲击为例，温度冲击试验过程如下：

　　1、试验工艺设置：通过温控器的触摸屏界面设置编辑试验工艺。

　　2、高温试验：样品篮移动至高温室，高温室启动加热器进行85 ℃高温控温试验，低温室进行-70 ℃预冷控温试验。

　　3、温度转换：高温试验结束后，样品篮快速移动至低温室，低温室开始低温试验，高温室预热。

　　4、低温试验：低温试验结束后，样品篮快速移动至高温室，进行高温试验。

　　5、循环测试：循环次数完成后，温度冲击试验结束。

　　温度冲击试验箱通过模拟极端温度环境，对产品进行严格测试，确保其在实际应用中的可靠性和稳定性。该设备在技术开发、生产和质量控制等领域具有重要意义。