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Introduzione della camera di prova per shock termico

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Introduzione della camera di prova per shock termico

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La camera di prova per shock termici è una sorta di prodotto di prova per fornire un ambiente a temperatura estremamente elevata e a temperatura molto bassa e in un breve periodo di tempo per le apparecchiature di prova ambientali a freddo e a caldo. Viene utilizzata principalmente nei settori dell'elettronica, delle comunicazioni, dei materiali, della strumentazione, della ricerca scientifica e in altri campi della sicurezza dei prodotti e dei test di affidabilità e di screening dei prodotti. Per testare il prodotto a causa dell'espansione e della contrazione termica, con conseguenti cambiamenti strutturali e morfologici o danni fisici, è l'apparecchiatura di prova ambientale ideale per lo sviluppo tecnologico, la produzione e il controllo di qualità e altre attività di ricerca e produzione scientifica.

A seconda dello stato del campione durante il test. La camera di prova per shock termici si divide in camera statica per shock termici (campione fermo) e camera dinamica per shock termici (il campione si muove con il cestello portacampioni); in base alle diverse modalità di spostamento del cestello portacampioni, la camera dinamica per shock termici può essere suddivisa in due tipi: la camera dinamica per shock termici a sollevamento verticale viene utilizzata principalmente per i test di piccoli carichi (come il modulo IC), mentre la camera per shock termici a traslazione orizzontale viene utilizzata principalmente per i test di shock termico di campioni di grande carico.

La camera di shock termico a due zone discussa in questo articolo è la seguente:

1) Volume nel cestello del campione: 300 L

2) intervallo di temperatura limite: -75 ~ +220 ℃

3) Intervallo di temperatura d'impatto: -65 ~ +150 ℃

4) Tempo di conversione della temperatura: < 10 s

5) Tempo di recupero della temperatura: ≤ 5 minuti

6) deviazione della temperatura: ≤ ± 2,0 ℃

7) fluttuazione della temperatura: ≤ 0,5 ℃

1. Introduzione all'apparecchiatura

La camera di prova per shock termico è composta principalmente da una zona ad alta temperatura, una zona a bassa temperatura, un sistema di riscaldamento, un sistema di refrigerazione a cascata, un sistema di raffreddamento a circolazione d'acqua, un sistema di trasmissione del cestello del campione e un sistema di controllo. Le due zone della camera di shock termico sono una zona ad alta temperatura e una zona a bassa temperatura; nel test di shock da alta a bassa temperatura, il cestello del campione viene prima collocato nella zona ad alta temperatura in base alla temperatura impostata per il test ad alta temperatura; in questo momento la zona a bassa temperatura è in uno stato di lavoro di pre-raffreddamento. Quando si raggiunge il tempo di shock termico impostato, il meccanismo di trasmissione sposta il cestello portacampioni dalla zona ad alta temperatura alla zona a bassa temperatura. Dopo lo spostamento nella camera a bassa temperatura, il campione si trova nella camera a bassa temperatura in base alla temperatura impostata per il test a bassa temperatura. In questo momento la zona ad alta temperatura si trova nello stato di lavoro di preriscaldamento, mentre nel processo di passaggio dalla bassa temperatura al test di shock ad alta temperatura, il processo è opposto a quello sopra descritto.

I principali requisiti di controllo di questa camera di prova sono:

1) Per soddisfare i requisiti di lavoro della camera di prova, la temperatura di pre-raffreddamento è di -75℃ e il tempo di recupero della temperatura è di <5 minuti. Il sistema di refrigerazione adotta il metodo di refrigerazione del ciclo di refrigerazione binario a cascata, che prevede determinati requisiti nella sequenza di avvio dei due compressori e nel controllo di molte valvole di refrigerazione e valvole di bypass, in particolare nel processo di shock termico, la regolazione e il controllo della quantità di raffreddamento influiscono direttamente sull'accuratezza del controllo della temperatura.

2) La zona ad alta temperatura e la zona a bassa temperatura sono dotate di riscaldatori ad alta potenza; in caso di shock termico, è necessario risolvere la contraddizione tra riscaldamento rapido e controllo preciso della temperatura, il che comporta requisiti più elevati per il controllo del riscaldatore; inoltre, il riscaldatore della zona a bassa temperatura deve avere anche una funzione di sbrinamento.

3) Il sistema di trasmissione del cestello portacampioni adotta una modalità di trasmissione a catena con un'elevata efficienza di trasmissione e, quando la temperatura subisce un impatto, sono previsti requisiti rigorosi per il controllo del motore di trasmissione e il posizionamento accurato del movimento del cestello portacampioni; l'accuratezza del posizionamento del cestello portacampioni influisce direttamente sulla tenuta della camera a bassa temperatura e della camera ad alta temperatura, che a sua volta influisce sulla velocità di riduzione della temperatura e sulla precisione del controllo della temperatura.

4) Per garantire la sicurezza di funzionamento della camera di prova per shock termico, il sistema di controllo imposta un gran numero di informazioni di protezione di allarme, come l'interruttore della porta della camera, l'allarme della pressione dell'acqua, la protezione contro il surriscaldamento, la protezione contro il sovraccarico del compressore e così via, il che comporta requisiti di affidabilità per l'elaborazione del segnale di allarme del sistema di controllo.

2. Realizzazione di shock termici caldi e freddi

Viene presentato come esempio lo shock termico ciclico di 85 °C ad alta temperatura e -55 °C a bassa temperatura. Prima di iniziare, il processo di test di editing viene impostato attraverso l'interfaccia touch screen del termostato. All'avvio, il cestello contenente il campione determina automaticamente la direzione di movimento in base alla posizione. Dopo essersi spostato nella zona ad alta temperatura, le due pareti laterali del cestello portacampioni divideranno l'interno della camera termica in due spazi chiusi indipendenti e la zona ad alta temperatura in cui si trova il cestello portacampioni avvierà il riscaldatore per il test di controllo dell'alta temperatura a 85 °C, mentre in questo momento la zona a bassa temperatura avvierà l'unità di refrigerazione per il test di controllo della temperatura di pre-raffreddamento a -70 °C. Quando il tempo di funzionamento della zona ad alta temperatura raggiunge i 60 minuti impostati, il PLC riceve il segnale di fine del test ad alta temperatura emesso dal termostato, il sistema controlla il motore mobile per far muovere rapidamente il cestello portacampioni dalla zona ad alta temperatura alla zona a bassa temperatura. Durante lo spostamento, la zona a bassa temperatura e la zona ad alta temperatura effettueranno un breve periodo di convezione di aria fredda e calda. Mentre il carico di campioni nel cestello porta anche il calore della zona ad alta temperatura nella zona a bassa temperatura, la temperatura della zona a bassa temperatura aumenta rapidamente in un breve periodo di tempo. Entro il tempo di conversione della temperatura di 10 s, il cestello portacampioni si sposta rapidamente in posizione.

Quando il tempo di esecuzione del test a bassa temperatura raggiunge i 45 minuti, il PLC riceve il segnale di fine del test a bassa temperatura e il sistema controlla il cestello del campione dalla zona a bassa temperatura alla zona ad alta temperatura per spostarsi rapidamente. Allo stesso modo, durante il movimento, la temperatura della zona ad alta temperatura aumenterà a causa di una grande quantità di freddo nell'aria. Quando il cestello portacampioni viene spostato rapidamente in posizione, il sistema avvia il riscaldatore della zona ad alta temperatura alla massima potenza per riscaldarsi rapidamente. La temperatura tornerà a 85 ℃ entro cinque minuti, dopodiché la camera a bassa temperatura effettuerà un test di controllo della temperatura di pre-raffreddamento a -70 ℃. Al termine del numero di cicli, l'esperimento di shock termico termina.

La zona a bassa temperatura dispone anche di una funzione di sbrinamento automatico. Al termine del test di shock termico, la temperatura di sbrinamento e il tempo di funzionamento possono essere impostati tramite il touch screen. In questo modo, la zona a bassa temperatura può essere sbrinata e ridurre la formazione di ghiaccio nella zona a bassa temperatura. Questo consente di proteggere l'unità di refrigerazione.

3. Conclusione

Il sistema di controllo della camera di prova a due zone per shock termici soddisfa i requisiti di lavoro della camera di prova per shock ad alta e bassa temperatura, risolve la contraddizione tra l'aumento e la diminuzione rapidi della temperatura e il controllo della temperatura durante lo shock termico, e la trasmissione del cestello del campione è stabile e la tenuta è affidabile. Attualmente, la camera di prova funziona bene presso il produttore utente.