環境試驗箱的基本原理和故障分析

環境試驗箱是指能同時施加溫度、濕度應力的試驗箱。隨著我國工業產品研制的需要，近幾年來，我國從國外引進了大批試驗系統，為我國工業產品的研制和定型發 揮了重要作用。但由于其本身的復雜性，使得試驗箱在運行中出現了許多問題，而且出現了問題不能及時解決，大大延長了試驗周期，影響了產品的研制工作。而產 生這些現象的原因是對綜合試驗箱的工作原理不了解。為此，我們對試驗箱的基本工作原理作了一些簡要闡述，并介紹如何對綜合試驗箱(試驗設備)的故障進行分 析和判斷。
2.試驗箱的原理：綜合試驗箱由制冷系統，加熱系統，控制系統，濕度系統，空氣循環系統，和傳感器系統等組成，上述系統分屬電氣和機械 制冷兩大方面。下面初步敘述幾個主要系統的工作原理和工作過程： 2.1 制冷系統：制冷系統是綜合試驗箱的關鍵部分之一。一般來說，試驗箱的制冷方式都是機械制冷以及輔助液氮制冷，機械制冷采用蒸氣壓縮式制冷，該制冷方式是人 工制冷中應用廣泛而又經濟的制冷方式之一。蒸氣壓縮式制冷型式有：單級制冷、多級制冷和復疊式制冷，它們主要由壓縮機，冷凝器，節流機構和蒸發器組成。由于我們試驗的溫度低溫要達到-55℃，單級制冷難以滿足要求，因此綜合試驗箱的制冷方式一般采用復疊式制冷。下面以意大利ACS公司生產的綜合試驗箱的制 冷系統為例作一簡要介紹，圖2為該制冷系統簡化圖。它由兩部分組成，分別稱為高溫部分和低溫部分，每一部分都是一個相對獨立的制冷系統。高溫部分中制冷劑 （HP80）的蒸發吸收來自低溫部分的制冷劑（R23）的熱量而汽化；低溫部分制冷劑的蒸發則從被冷卻的對象（試驗箱內的空氣）吸熱以獲取冷量。高溫部分 和低溫部分之間是用一個蒸發冷凝器起來的，它既是高溫部分的蒸發器，也是低溫部分的冷凝器。ACS試驗箱的高溫部分制冷劑采用中溫制冷劑HP80，低 溫部分制冷劑采用低溫制冷劑R23，箱內溫度能達到-70℃。