A variety of products used in home environments (more common test objects) such as televisions, air conditioners, refrigerators, washing machines, smart speakers, routers, etc., as well as environmental protection products used to improve the home environment: such as air purifiers, fresh air systems, water purifiers, humidifiers/dehumidifiers, etc. No matter which category it is, as long as it needs to work stably for a long time in a home environment, it must undergo strict environmental reliability tests. The high and low temperature test chamber is precisely the core equipment for accomplishing this task.
The home environment is not always warm and pleasant, and products will face various harsh challenges in actual use. This mainly includes regional climate differences, ranging from the severe cold in Northeast China (below -30°C) to the scorching heat in Hainan (up to over 60°C in the car or on the balcony). High-temperature scenarios such as kitchens close to stoves, balconies exposed to direct sunlight, and stuffy attics, etc. Or low-temperature scenarios: warehouses/balconies without heating in northern winters, or near the freezer of refrigerators. The high and low temperature test chamber, by simulating these conditions, "accelerates" the aging of products in the laboratory and exposes problems in advance.
The actual test cases mainly cover the following aspects:
1. The smart TV was continuously operated at a high temperature of 55°C for 8 hours to test its heat dissipation design and prevent screen flickering and system freezing caused by overheating of the mainboard.
2. For products with lithium batteries (such as cordless vacuum cleaners and power tools), conduct charge and discharge cycles at -10°C to assess the battery performance and safety at low temperatures and prevent over-discharge or fire risks.
3. The air purifier (with both types of "environmental product" attributes) undergoes dozens of temperature cycles between -20°C and 45°C to ensure that its plastic air ducts, motor fixing frames and other structures will not crack or produce abnormal noises due to repeated thermal expansion and contraction.
4. Smart door lock: High-temperature and high-humidity test (such as 40°C, 93%RH) to prevent internal circuits from getting damp and short-circuited, which could lead to fingerprint recognition failure or the motor being unable to drive the lock tongue.
High and low temperature test chambers are not only applicable but also indispensable for the testing of household environmental products. By precisely controlling temperature conditions, it can ensure user safety and prevent the risk of fire or electric shock caused by overheating or short circuits. Ensure that the product can work stably in different climates and home environments to reduce after-sales malfunctions. And it can predict the service life of the product through accelerated testing. Therefore, both traditional home appliance giants and emerging smart home companies will take high and low temperature testing as a standard step in their product development and quality control processes.
Many products (such as rubber, plastic, insulating materials, electronic components, etc.) will age due to the combined effects of heat and oxygen when exposed to the natural environment over a long period of use, such as becoming hard, brittle, cracking, and experiencing a decline in performance. This process is very slow in its natural state. The air-exchange aging test chamber greatly accelerates the aging process by creating a continuously high-temperature environment and constantly replenishing fresh air in the laboratory, thereby evaluating the long-term heat aging resistance of materials in a short period of time.
The working principle of Lab aging test chamber mainly relies on the collaborative efforts of three systems:
1. The heating system provides and maintains a high-temperature environment inside the test chamber. High-performance electric heaters are usually adopted and installed at the bottom, back or in the air duct of the test chamber. After the controller sets the target temperature (for example, 150°C), the heater starts to work. The air is blown through the heater by a high-power fan. The heated air is forced to circulate inside the box, causing the temperature inside the box to rise evenly and remain at the set value.
2. The ventilation system is the key that distinguishes it from ordinary ovens. At high temperatures, the sample will undergo an oxidation reaction with oxygen in the air, consuming oxygen and generating volatile products. If the air is not exchanged, the oxygen concentration inside the box will decrease, the reaction will slow down, and it may even be surrounded by the products of the sample's own decomposition. This is inconsistent with the actual usage of the product in a naturally ventilated environment.
3. The control system precisely controls the parameters of the entire testing process. The PID (Proportional-integral-Derivative) intelligent control mode is adopted. The real-time temperature is fed back through the temperature sensor inside the box (such as platinum resistance PT100). The controller precisely adjusts the output power of the heater to ensure that the temperature fluctuation is extremely small and remains stable at the set value. Set the air exchange volume within a unit of time (for example, 50 air changes per hour). This is one of the core parameters of the air-exchange aging test chamber, which usually follows relevant test standards (such as GB/T, ASTM, IEC, etc.).
The test chamber creates a high-temperature environment through electric heaters, achieves uniform temperature inside the box by using centrifugal fans, and continuously expels exhaust gases and draws in fresh air through a unique ventilation system. Thus, under controllable experimental conditions, it simulates and accelerates the aging process of materials in a naturally ventilated thermal and oxygen environment. The biggest difference between it and a common oven lies in its "ventilation" function, which enables its test results to more truly reflect the heat aging resistance of the material during long-term use.
The core of the thermal resistance induction in high and low temperature test chambers also utilizes the physical property that the resistance value of platinum metal changes with temperature. The core logic of the control system is a closed-loop feedback control: measurement → comparison → regulation → stability
Firstly, the thermal resistance sensor senses the current temperature inside the chamber and converts it into a resistance value. The measurement circuit then converts the resistance value into a temperature signal and transmits it to the controller of the test chamber. The controller compares this measured temperature with the target temperature set by the user and calculates the deviation value. Subsequently, the controller outputs instructions to the actuator (such as the heater, compressor, liquid nitrogen valve, etc.) based on the magnitude and direction of the deviation. If the measured temperature is lower than the target temperature, start the heater to heat up; otherwise, start the refrigeration system to cool down. Through such continuous measurement, comparison and adjustment, the temperature inside the box is eventually stabilized at the target temperature set by the user and the required accuracy is maintained.
Due to the fact that high and low temperature test chambers need to simulate extreme and rapidly changing temperature environments (such as cycles from -70°C to +150°C), the requirements for thermal resistance sensors are much higher than those for ordinary industrial temperature measurement.
Meanwhile, there is usually more than one sensor inside the high and low temperature test chamber.
The main control sensor is usually installed in the working space of the test chamber, close to the air outlet or at a representative position. It is the core of temperature control. The controller decides on heating or cooling based on its readings to ensure that the temperature in the working area meets the requirements of the test program.
The monitoring sensors may be installed at other positions inside the box to verify with the main control sensors, thereby enhancing the reliability of the system.
Over-temperature protection is independent of the main control system. When the main control system fails and the temperature exceeds the safety upper limit (or lower limit), the monitoring sensor will trigger an independent over-temperature protection circuit, immediately cutting off the heating (or cooling) power supply to protect the test samples and equipment safety. This is a crucial safety function.
Lab thermal resistance sensor is a precision component that integrates high-precision measurement, robust packaging, and system safety monitoring. It serves as the foundation and "sensory organ" for the entire test chamber to achieve precise and reliable temperature field control.
Cascade compression refrigeration mainly consists of two independent refrigeration cycles and a heat exchanger connected to them. The high-temperature stage recycles medium-temperature refrigerants, high-temperature stage compressors, high-temperature stage condensers, expansion valves, and evaporative condensers. The low-temperature stage recycles components such as low-temperature refrigerants, low-temperature stage compressors, and expansion valves.
The work mainly includes four processes: compression, condensation, throttling and evaporation.
Low-temperature stage cycle: The low-temperature refrigerant is compressed in the low-temperature stage compressor, with its pressure and temperature increasing. The high-temperature and high-pressure low-temperature refrigerant vapor then enters the evaporative condenser. Here, it is not cooled by ambient air or cooling water, but by the refrigerant liquid that evaporates and absorbs heat in the high-temperature stage cycle, thereby releasing heat and condensing into a high-pressure liquid. This is the core of the cascade system! Subsequently, the high-pressure low-temperature refrigerant liquid passes through the low-temperature stage throttling valve, where the pressure drops sharply, transforming into a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase mixture. This gas-liquid mixture enters the low-temperature stage evaporator, absorbing the heat of the object to be cooled (such as the heat inside the freezer), and completely evaporates into low-temperature and low-pressure vapor, thereby achieving the purpose of refrigeration. The low-temperature and low-pressure vapor after evaporation is once again drawn into the low-temperature stage compressor to complete the cycle.
2. High-temperature stage cycle: The high-temperature refrigerant is compressed in the high-temperature stage compressor, with its pressure and temperature increasing. The high-temperature and high-pressure refrigerant vapor enters the condenser (usually cooled by air or water), releasing heat to the ambient medium and condensing into a high-pressure liquid. The high-temperature refrigerant liquid under high pressure passes through the high-temperature stage throttling valve, causing a sudden drop in pressure and transforming into a medium-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase mixture. The mixture enters the evaporative condenser, absorbing the heat released by the refrigerant vapor from the low-temperature stage cycle (i.e., serving as the cold source for the low-temperature stage), and evaporates into low-pressure vapor. The low-pressure vapor after evaporation is once again drawn into the high-temperature stage compressor to complete the cycle.
Cascade refrigeration can reach a temperature range of -60°C to -150° C. Each stage of the cycle operates within its own reasonable compression ratio range, ensuring high compressor efficiency and reliable operation. Compared with the single-stage cycle that barely achieves low temperatures, the cascade system has a higher energy efficiency ratio under the design conditions.
At the same time, it avoids problems such as excessively high exhaust temperature and deterioration of lubricating oil in single-stage systems at high compression ratios, and enables the selection of the most suitable refrigerants for the temperature zones of the high and low-temperature stages respectively.
The core function of adding nitrogen input in industrial ovens is to create an inert atmosphere environment with low oxygen or no oxygen. This is usually referred to as "nitrogen protection" or "nitrogen-filled baking".
Preventing oxidation is the most common and primary purpose. When heated in the air (with an oxygen content of approximately 21%), many materials will undergo oxidation reactions, thereby affecting product quality. Adding nitrogen input to industrial ovens can prevent the formation of oxide scale (such as rust) on the surface of metal products during heating, keep the metal bright and clean, and improve the quality of subsequent processes such as electroplating and spraying. Or to prevent the oxidation of component pins, pads and precision films at high temperatures, ensuring the quality of soldering and the long-term reliability of the product. At the same time, it can also prevent chemical and powder materials from undergoing chemical reactions with oxygen at high temperatures, thereby altering their chemical properties.
2. Some materials pose a risk of fire or explosion in high-temperature and oxygen-rich environments. Increasing nitrogen input can suppress combustion and explosion.
In industries such as printing and coating, a large amount of flammable organic solvents (such as alcohol, acetone, and toluene) are volatilized during the baking process. Introducing nitrogen to reduce the oxygen concentration below the limit oxygen concentration can completely eliminate the risk of fire and explosion, which is an important safety measure. For metal and plastic powders, when they reach a certain concentration in the air, they are highly prone to explosion when exposed to open flames or high temperatures. Nitrogen protection can create a safe processing environment.
3. Improve process control and product quality. Heating in an oxygen-free or low-oxygen environment can avoid many side reactions caused by oxygen. In processes such as chip manufacturing and solar cell production, extremely high cleanliness and an oxygen-free environment are essential to prevent the oxidation of silicon wafers, metal electrodes, etc., ensuring extremely high product yield and performance.
4. While filling the oven with nitrogen, the air that originally contained moisture and oxygen inside the oven will also be "driven out". This not only prevents oxidation but also plays an auxiliary drying role, making it particularly suitable for products that are extremely sensitive to moisture.
In conclusion, adding nitrogen input to industrial ovens is to actively control the heating environment rather than passively heating in the air. This is an important technical means used in high-end manufacturing and precision processing.
Internal environmental conditions
Benchmark cleanliness: At the beginning of the test, the chamber must reach the highest cleanliness level it claims (such as ISO Class 5 / Class 100). This is the premise of all tests. Before the test, the oven needs to run a long period of "self-cleaning" until the particle count shows that the concentration is stable below the standard for multiple consecutive times.
Temperature and Humidity: Although the oven is a heating device, its initial state needs to be clearly defined. The initial environment for testing is usually normal temperature and humidity, for example, a temperature of 20±5°C and a relative humidity of 30-60% RH. This is crucial for testing the heating time and temperature uniformity. If the process has requirements for the dew point of the environment, it may be necessary to record the initial absolute humidity.
Airflow state: The test should be conducted under the specified airflow pattern, typically in a vertical or horizontal laminar flow state. The fan must operate at the rated speed, with stable air pressure and air volume.
Test load: The test is divided into two conditions: no-load and full-load. No-load is the benchmark test for equipment performance. Fill the effective working space with a fully loaded simulated load (such as metal, pallets, etc.) to simulate the harshest working conditions. Full-load testing can truly reflect the impact of products on air flow and temperature fields in actual production.
External environmental conditions
1. The cleanliness level of the external environment must be lower than or equal to the cleanliness level designed by the oven itself. For instance, when testing an oven of Class 100, it is best to do it in a room of Class 1000 or cleaner. If the external environment is too dirty, it will seriously interfere with the measurement results of the internal cleanliness of the oven when opening and closing the door or when water seeps through gaps.
2. The laboratory requires a stable temperature and humidity environment. It is generally recommended to conduct the test under standard laboratory conditions, such as 23±2°C and 50±10% RH. Avoid testing in extreme or highly volatile environments.
3. The test area should be free of strong convective winds and it is best to maintain a slight positive pressure to prevent external contaminants from entering the test area.
4. The power supply voltage and frequency should be stable within the range required by the equipment.
5. The equipment should be placed on a ground or base with less vibration. There are no large stamping equipment, fans or other strong vibration sources around.
When testing a dust-free oven, controlling the external environment is as important as measuring the internal environment. An unstable, dirty or strongly interfering external environment can lead to distorted test data and fail to truly reflect the performance of the equipment. All test conditions should be clearly recorded in the final verification report to ensure the traceability and repeatability of the tests.
Avant de concevoir un plan d'emballage et de transport, il est nécessaire de comprendre les caractéristiques de l'équipement et les risques potentiels auxquels il est exposé. Premièrement, l'équipement est généralement volumineux (plusieurs dizaines de mètres cubes) et peut peser plusieurs tonnes. De ce fait, son transport relève de la logistique des articles volumineux. Par ailleurs, la couche isolante en mousse du corps de la boîte est vulnérable aux chocs et aux coupures, et la surface pulvérisée craint les rayures et les dépressions. Les unités de réfrigération telles que les compresseurs, les évaporateurs et les condenseurs sont sensibles aux fortes vibrations et aux basculements. Le système de commande électrique et les capteurs sont sensibles aux chocs, etc. Pour relever ces défis, des blocs de mousse, du coton perlé et d'autres matériaux de remplissage doivent être utilisés à l'intérieur de l'équipement pour fixer les supports d'échantillons, les conduits d'aération et autres pièces mobiles afin d'éviter tout choc et tout tremblement à l'intérieur de la boîte. La porte doit être verrouillée de l'intérieur à l'aide d'un cadenas ou d'une sangle spéciale pour empêcher toute ouverture et fermeture pendant le transport. Des matériaux de calage sont généralement placés à l'intérieur de l'ouverture pour éviter tout contact direct entre la porte et le cadre. L'emballage principal est l'élément le plus crucial. Il est recommandé d'adopter une structure de protection multicouche, notamment étanche à l'humidité et à la poussière, ainsi qu'un cadre de boîte en bois et une protection extérieure. Le plan de transport comprend principalementPour le transport terrestre national, le premier choix est le camion plateau. Pratique pour le levage par le haut, le chargement et le déchargement latéraux, il convient aux marchandises extra-larges et extra-hautes. Le deuxième choix est le fourgon, qui offre une meilleure protection contre la pluie et la poussière, mais dont les dimensions intérieures et la capacité de charge doivent être suffisantes. L'essentiel réside dans l'utilisation de véhicules à airbag ou à suspension pneumatique pour optimiser l'absorption des chocs.2. Le transport maritime est le plus couramment utilisé pour le transport international. L'emballage de l'équipement doit pouvoir résister aux secousses, à l'humidité et aux embruns salins à l'intérieur du conteneur. Il est recommandé d'utiliser une armoire haute de 12 mètres. Si nécessaire, placez des déshydratants à l'intérieur du conteneur. Le fret aérien est extrêmement coûteux et ne convient qu'aux projets urgents ou à très court délai. Des restrictions strictes s'appliquent quant au poids et à la taille de l'emballage.3. Le chargement et le déchargement doivent être effectués à l'aide de grues ou de chariots élévateurs. Il est strictement interdit de manipuler directement la carrosserie de l'équipement. Les spécifications techniques de l'équipement précisent généralement clairement l'angle d'inclinaison maximal (par exemple, 15° ou 30°). Le transport et la manutention doivent être strictement respectés, sous peine d'endommager le compresseur ou de provoquer une fuite de réfrigérant. Enfin, il est nécessaire de confirmer au préalable avec le client les dimensions du passage sur site, la capacité de charge au sol et la capacité de l'ascenseur, et d'établir un plan de positionnement détaillé. L'emballage et le transport de chambres d'essai de température accessibles Il s'agit d'une tâche professionnelle qui traite les équipements industriels comme des « produits de précision ». Toute négligence à un quelconque niveau peut entraîner d'importantes pertes économiques et des retards de projet. Par conséquent, investir suffisamment de ressources et d'efforts dans le plan d'emballage et de transport est essentiel pour garantir la livraison en toute sécurité et le bon fonctionnement des équipements.
Son principe de base repose sur un système de rétroaction négative en boucle fermée (chauffage, mesure, contrôle). En termes simples, il s'agit de contrôler précisément la puissance des éléments chauffants à l'intérieur du boîtier afin de compenser la dissipation thermique due à l'environnement extérieur, maintenant ainsi une température d'essai constante, supérieure à la température ambiante. Le processus de stabilisation de la température par la vanne d'air est un circuit fermé dynamique à ajustement continu : Tout d'abord, définissez une température cible. Le capteur de température mesure la température réelle à l'intérieur du boîtier en temps réel et transmet le signal au régulateur PID.Lorsque le régulateur PID calcule la valeur d'erreur, il calcule la puissance de chauffage à ajuster en fonction de cette valeur grâce à l'algorithme PID. Cet algorithme prend en compte trois facteurs.P (proportion) : Quelle est l'ampleur de l'erreur de courant ? Plus l'erreur est importante, plus la plage de réglage de la puissance de chauffage est grande.Intégrale : Accumulation d'erreurs sur une certaine période. Elle sert à éliminer les erreurs statiques (par exemple, s'il y a toujours un léger écart, le terme d'intégration augmentera progressivement sa puissance jusqu'à l'éliminer complètement).D (différentiel) : Taux de variation de l'erreur de courant. Si la température approche rapidement de la cible, la puissance de chauffage sera réduite à l'avance pour éviter tout dépassement.3. Le contrôleur PID envoie le signal calculé au contrôleur de puissance de l'élément chauffant (tel qu'un relais statique SSR), régulant avec précision la tension ou le courant appliqué au fil chauffant, contrôlant ainsi sa génération de chaleur.4. Le ventilateur de circulation fonctionne en continu pour assurer une distribution rapide et uniforme de la chaleur générée par le chauffage. Il transmet également rapidement les variations du signal du capteur de température au contrôleur, ce qui optimise la réactivité du système. L'équilibreur à soupape d'air mesure le volume d'air, dont la densité varie avec la température. Pour une même valeur de pression différentielle, le débit massique ou volumique correspondant à des densités d'air différentes est différent. Par conséquent, la température doit être stabilisée à une valeur fixe connue afin que le microprocesseur de l'instrument puisse calculer avec précision le volume d'air dans des conditions standard, en fonction de la pression différentielle mesurée, à l'aide de la formule prédéfinie. Une température instable compromet la fiabilité des résultats de mesure.
La clé pour créer un environnement de test sûr pour le laboratoire chambre d'essai à haute et basse température Il s’agit de garantir la sécurité des personnes, la sécurité des équipements, la sécurité des pièces d’essai et l’exactitude des données.1. Considérations relatives à la sécurité personnelleAvant d'ouvrir la porte de la chambre haute température pour prélever l'échantillon, il est nécessaire de porter un équipement de protection résistant aux hautes et basses températures. Lors d'opérations susceptibles de provoquer des éclaboussures ou des fuites de gaz extrêmement chauds ou froids, il est recommandé de porter un masque ou des lunettes de protection.La chambre d'essai doit être installée dans un laboratoire bien ventilé et éviter de travailler dans un espace confiné. Les essais à haute température peuvent libérer des substances volatiles de la pièce d'essai. Une bonne ventilation peut empêcher l'accumulation de gaz nocifs.Assurez-vous que les spécifications du cordon d'alimentation sont conformes aux exigences de l'équipement et que le fil de terre est correctement connecté. Surtout, il est strictement interdit de toucher les fiches d'alimentation, les interrupteurs et les échantillons avec les mains mouillées afin d'éviter tout risque d'électrocution. 2. Installer correctement l'équipementLa distance de sécurité minimale spécifiée par le fabricant (généralement au moins 50 à 100 centimètres) doit être respectée à l'arrière, sur le dessus et sur les côtés de l'appareil afin d'assurer le bon fonctionnement du condenseur, du compresseur et des autres systèmes de dissipation thermique. Une mauvaise ventilation peut entraîner une surchauffe de l'appareil, une baisse de ses performances, voire un incendie.Il est recommandé de prévoir une ligne électrique dédiée à la chambre d'essai afin d'éviter de partager le même circuit avec d'autres équipements de forte puissance (tels que des climatiseurs et de gros instruments), ce qui peut provoquer des fluctuations de tension ou des déclenchements.Il est recommandé de maintenir une température ambiante de fonctionnement comprise entre 5 °C et 30 °C. Des températures ambiantes excessivement élevées augmenteront considérablement la charge du compresseur, entraînant une baisse de l'efficacité de la réfrigération et des dysfonctionnements. Veuillez noter que l'équipement ne doit pas être installé en plein soleil, à proximité de sources de chaleur ou dans des endroits soumis à de fortes vibrations. 3. Assurer la validité et la répétabilité des testsLes échantillons doivent être placés au centre de la chambre de travail, à l'intérieur de la boîte. Un espace suffisant doit être prévu entre les échantillons et entre eux et la paroi de la boîte (un espace généralement supérieur à 50 mm est recommandé) pour assurer une circulation d'air fluide et une température uniforme et stable.Après avoir effectué des tests à haute température et à haute humidité (par exemple dans une chambre à température et humidité constantes), si des tests à basse température sont nécessaires, des opérations de déshumidification doivent être effectuées pour éviter la formation excessive de glace à l'intérieur de la chambre, ce qui pourrait affecter les performances de l'équipement.Il est strictement interdit de tester des substances inflammables, explosives, hautement corrosives et hautement volatiles, à l'exception des enceintes antidéflagrantes spécialement conçues à cet effet. Il est strictement interdit de placer des marchandises dangereuses telles que l'alcool et l'essence dans des enceintes ordinaires à haute et basse température. 4. Spécifications de fonctionnement de sécurité et procédures d'urgenceAvant utilisation, vérifiez que la porte du boîtier est bien fermée et que le verrouillage fonctionne correctement. Vérifiez que le boîtier est propre et exempt de tout corps étranger. Vérifiez que la courbe de température réglée (programme) est correcte.Pendant la période de test, il est nécessaire de vérifier régulièrement si l'état de fonctionnement de l'équipement est normal et s'il y a des bruits ou des alarmes anormaux.Normes de manipulation et de placement des échantillons : Porter des gants adaptés aux températures élevées et basses. Après avoir ouvert la porte, se tourner légèrement sur le côté pour éviter que la vague de chaleur ne frappe le visage. Retirer rapidement et soigneusement l'échantillon et le placer dans un endroit sûr.Intervention d'urgence : Familiarisez-vous avec l'emplacement du bouton d'arrêt d'urgence de l'équipement et avec la procédure de coupure rapide de l'alimentation électrique principale en cas d'urgence. Des extincteurs à dioxyde de carbone (adaptés aux incendies électriques) doivent être installés à proximité, plutôt que des extincteurs à eau ou à mousse.
Le système central du chambre d'essai à trois combinaisons Il se compose principalement d'une chambre d'essai sous pression, d'un système de vide, d'un système spécial de contrôle de la température et de l'humidité, et d'un contrôleur collaboratif de haute précision. Il s'agit essentiellement d'un ensemble complexe d'équipements intégrant une chambre de température et d'humidité, une table vibrante et un système de vide (hautement simulé). La réalisation d'essais basse pression est un processus de contrôle collaboratif précis. Prenons l'exemple de l'essai basse température-basse pression : 1. Étape de préparation : Installez fermement l'échantillon sur la table vibrante à l'intérieur de la boîte (si aucune vibration n'est requise, installez-le sur le support d'échantillons), fermez et verrouillez la porte de la boîte pour garantir l'efficacité de la bande d'étanchéité haute résistance. Définissez le programme d'essai complet sur l'interface de commande, y compris : les courbes de pression, de température, d'humidité et de vibration.2. Mise sous vide et refroidissement : Le système de contrôle active la pompe à vide et ouvre la vanne de vide pour extraire l'air contenu dans la boîte. Parallèlement, le système de réfrigération se met en marche, envoyant de l'air froid dans la boîte, ce qui entraîne une baisse de température. Le système de contrôle coordonne dynamiquement la vitesse de pompage de la pompe à vide et la puissance du système de réfrigération. En effet, lorsque l'air se raréfie, l'efficacité de la conduction thermique diminue considérablement et le refroidissement devient plus difficile. Le système peut ne pas refroidir complètement tant que la pression d'air n'atteint pas un certain niveau.3. Phase de maintenance basse pression/basse température : lorsque la pression et la température atteignent les valeurs de consigne, le système passe en mode maintenance. En cas de fuite minime dans un boîtier, le capteur de pression surveille la pression d'air en temps réel. Lorsque la pression d'air dépasse la valeur de consigne, la pompe à vide démarre automatiquement un léger pompage, maintenant la pression dans une plage très précise.4. L'humidification est l'étape la plus complexe. S'il est nécessaire de simuler une humidité élevée dans un environnement à haute altitude et à basse pression, le système de contrôle active le générateur de vapeur externe, puis injecte lentement la vapeur générée dans le caisson basse pression via une vanne de pressurisation et de dosage spéciale. Le capteur d'humidité assure le contrôle en retour.5. Une fois la période d'essai terminée, le système entre en phase de récupération. Le contrôleur ouvre lentement la soupape de surpression ou la vanne d'injection d'air pour permettre à l'air sec filtré d'entrer progressivement dans la boîte, permettant ainsi à la pression d'air de revenir progressivement à la normale. Lorsque la pression d'air et la température se stabilisent à température ambiante et à pression normale, le contrôleur envoie un signal indiquant la fin de l'essai. L'opérateur peut alors ouvrir la porte de la boîte et prélever l'échantillon pour des tests et une évaluation ultérieurs des performances. L'essai basse pression de la chambre d'essai à trois combinaisons est un processus extrêmement complexe, qui repose sur la coordination précise de sa chambre résistante à la pression, d'un puissant système de vide et d'un système de contrôle de la température et de l'humidité spécialement conçu pour les environnements basse pression. Il permet de simuler fidèlement les épreuves difficiles que subissent simultanément les produits en haute altitude et dans d'autres environnements, notamment le froid intense, le manque d'oxygène (faible pression atmosphérique) et l'humidité. C'est un appareil d'essai essentiel dans des domaines tels que l'aérospatiale, l'industrie militaire et l'électronique automobile.
La machine d'essai au brouillard salin est un appareil de test de corrosion largement utilisé. Sa fonction principale est d'évaluer la résistance à la corrosion des matériaux en simulant et en accélérant le processus de corrosion. Tout d'abord, la solution de chlorure de sodium (NaCl) pulvérisée forme un mince film salin conducteur à la surface de l'échantillon. Ce film liquide, en tant qu'électrolyte, fournit l'environnement nécessaire à la corrosion électrochimique. La zone de plus forte activité de surface du métal sert d'anode : les atomes métalliques y perdent des électrons et subissent des réactions d'oxydation, se transformant en ions métalliques qui se dissolvent dans l'électrolyte. La zone de plus faible activité de surface du métal sert de cathode. Une réaction de réduction se produit en présence d'oxygène dans une solution saline. Enfin, les ions métalliques produits à l'anode (tels que Fe²⁺) se combinent aux ions hydroxyde (OH⁻) générés à la cathode pour former des hydroxydes métalliques, qui sont ensuite oxydés en rouille.Par exemple : Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂4Fe(OH)₂ + O₂ → 2Fe₂O₃·H₂O + 2H₂O (rouille rouge)Comparé à la corrosion lente dans la nature, le test au brouillard salin accélère considérablement le processus de corrosion des manières suivantes :1. Environnement salin à haute concentration constante : On utilise généralement une solution de chlorure de sodium à 5 %, dont la concentration est bien supérieure à celle de la plupart des environnements naturels (comme l'eau de mer), fournissant une grande quantité d'ions chlorure corrosifs (Cl⁻). Ces ions chlorure ont un fort pouvoir pénétrant et peuvent détruire le film de passivation à la surface du métal, permettant ainsi la poursuite de la corrosion.2. Pulvérisation continue : La machine atomise en continu de l'eau salée et la pulvérise dans une boîte hermétique, garantissant ainsi une couverture uniforme de toutes les surfaces de l'échantillon. Cela évite l'alternance de conditions sèches et humides dans un environnement naturel et permet à la réaction de corrosion de se dérouler sans interruption.3. Chauffage : La température de la chambre d'essai La température est généralement maintenue à 35 °C. L'augmentation de la température accélère toutes les réactions chimiques, y compris la corrosion électrochimique, accélérant ainsi considérablement la corrosion.4. Apport en oxygène : La surface des gouttelettes atomisées est extrêmement importante, ce qui permet de dissoudre complètement l'oxygène de l'air. La pulvérisation continue assure un apport constant d'oxygène nécessaire à la réaction de corrosion cathodique.La machine d'essai au brouillard salin de laboratoire est adaptée aux essais au brouillard salin neutre (NSS) et aux essais de corrosion (AASS, CASS) de divers produits électroniques de communication, appareils électroniques et composants matériels. Elle est conforme aux normes CNS, ASTM, JIS et ISO. L'essai au brouillard salin est réalisé sur les surfaces de divers matériaux ayant subi des traitements anticorrosion tels que le revêtement, la galvanoplastie, l'anodisation et l'application d'huile antirouille afin d'évaluer la résistance à la corrosion des produits.Il convient de noter que l'essai au brouillard salin est un essai hautement accéléré, dont le mécanisme de corrosion et la morphologie diffèrent de ceux observés en conditions extérieures réelles (exposition atmosphérique et immersion en eau de mer, par exemple). Les produits qui réussissent ce test n'atteignent pas nécessairement la même durée de résistance à la corrosion dans tous les environnements réels. Il est donc plus adapté aux classements relatifs qu'aux prédictions absolues.
Chambre d'essai de vieillissement UV Lab Companion Il s'agit d'un appareil professionnel permettant de simuler et d'évaluer la résistance des matériaux aux rayons ultraviolets et aux conditions climatiques correspondantes, afin de tester des produits d'extérieur. Sa fonction principale consiste à simuler l'impact des rayons ultraviolets sur les matériaux en milieu naturel grâce à un contrôle artificiel de l'irradiation ultraviolette, des variations de température et d'humidité, permettant ainsi de réaliser des tests complets et systématiques de la durabilité, de la stabilité des couleurs et des propriétés physiques des matériaux. Ces dernières années, avec le développement technologique et l'amélioration continue des exigences en matière de performance des matériaux, l'utilisation des enceintes d'essai de vieillissement UV s'est généralisée, couvrant de nombreux domaines tels que les plastiques, les revêtements et les textiles.Le système Q8, développé indépendamment par Lab, simule les dommages causés par le soleil et la pluie et est conforme à de nombreuses normes de certification internationales. Il peut être programmé pour effectuer des tests continus de résistance aux ultraviolets et à la pluie, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Il suffit de quelques jours ou semaines pour reproduire les dommages observés en extérieur sur des mois, voire des années, notamment des phénomènes tels que le changement de couleur et le poudrage. Les modèles Q8/UV2/UV3 sont équipés d'un système standard de détection des ultraviolets, qui contrôle précisément l'intensité lumineuse. Quatre capteurs d'intensité UV ajustent automatiquement l'énergie des tubes de la lampe en fonction de leur vieillissement pour compenser le vieillissement, réduisant ainsi considérablement la durée des essais et garantissant la reproductibilité du système.Afin de simuler de manière plus réaliste les effets de l'érosion et du refroidissement par l'eau de pluie, la chambre d'essai ultraviolette est également équipée d'un système de pulvérisation. Le modèle Q8/UV3 est équipé de 12 systèmes de pulvérisation d'eau simulant la corrosion mécanique causée par l'érosion par l'eau de pluie. Lorsque l'échantillon est chauffé à haute température par une lampe ultraviolette, il est aspergé d'eau froide pour générer une contrainte de contraction thermique intense, simulant une averse estivale soudaine. L'effet d'érosion du flux d'eau peut simuler l'érosion des revêtements, peintures et autres surfaces par l'eau de pluie, éliminant les substances vieillies et décomposées en surface et exposant de nouvelles couches de matériau qui poursuivent le vieillissement.Une boucle de test typique est :Sous un rayonnement solaire et une température élevés définis, 4 heures de lumière ultraviolette sont utilisées pour simuler l'exposition solaire diurne. Avec les lumières éteintes et une humidité élevée maintenue, 4 heures de condensation nocturne sont simulées. Durant ce processus, de courtes pulvérisations peuvent être effectuées régulièrement pour simuler des précipitations.En intensifiant et en cyclant ces facteurs environnementaux clés, chambre d'essai à lumière ultraviolette Il est possible de reproduire en quelques jours ou semaines les dommages causés par le vieillissement des matériaux, que des matériaux subiraient des mois, voire des années, en extérieur. Ce test est ainsi utilisé pour le contrôle qualité des produits et l'évaluation de leur durabilité. Cependant, il s'agit d'une expérience accélérée, et ses résultats sont corrélés à ceux d'une exposition réelle en extérieur, sans être totalement équivalents. Différents matériaux et normes d'essai sélectionneront différents types de tubes lumineux, d'irradiance, de températures et de durées de cycle afin d'obtenir les résultats de prédiction les plus pertinents.
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