冷熱沖擊試驗箱工作原理與核心部件深度解析

來源：廣東皓天檢測儀器有限公司 2025年10月09日 17:13

冷熱沖擊試驗箱通過快速切換高溫與低溫環境，模擬溫度變化對產品的影響，其工作原理基于熱力學循環與精準控溫技術，核心部件協同運作實現溫度沖擊效果，具體解析如下：

一、工作原理：雙區切換與控溫循環

設備采用 “高溫區 - 低溫區 - 試驗區” 三腔結構（或雙腔切換式設計），通過風道切換與氣流控制實現溫度沖擊。試驗時，先將樣品置于試驗區，當需高溫沖擊時，高溫區加熱管產生熱量，經離心風機將熱氣流送入試驗區，使溫度快速升至設定值；需低溫沖擊時，低溫區制冷系統（壓縮機、蒸發器）產生冷量，同樣通過風機將冷氣流導入試驗區，實現溫度驟降。整個過程中，溫度傳感器實時采集試驗區溫度，反饋至 PLC 控制器，精準調節加熱、制冷功率，確保溫度波動控制在 ±2℃內，滿足 GB/T 2423.22 等標準要求。

二、核心部件：功能與技術要點

制冷系統：核心為全封閉壓縮機（常用 R404A 制冷劑），負責將低溫區熱量轉移至外界；搭配高效翅片式蒸發器與冷凝器，提升換熱效率，確保低溫區溫度可達 - 80℃~-40℃。部分設備采用二元復疊制冷技術，通過兩級壓縮機串聯，實現更低溫度。

加熱系統：采用不銹鋼加熱管（功率 500W~2000W），具有升溫快、耐腐蝕特點，分布于高溫區兩側，由 SSR 固態繼電器精準控制加熱功率，避免溫度過沖。

風道與風機：離心風機（轉速 1500~2000r/min）提供強勁氣流，配合優化設計的風道結構，使冷熱氣流均勻覆蓋試驗區，保證溫度均勻性≤±3℃；風道切換閥采用氣動或電動控制，切換時間≤5 秒，實現快速溫度沖擊。

控制系統：以 PLC 為核心，搭配 7 英寸觸控屏，可設定溫度、沖擊次數、停留時間等參數；內置 PID 自整定算法，自動修正控溫偏差，同時支持數據存儲與 USB 導出，方便試驗追溯。

各核心部件協同工作，決定了設備的溫度范圍、沖擊速度與控制精度，理解其原理與技術要點，可為設備選型、維護及故障排查提供關鍵依據。

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