高低溫沖擊熱流儀的測試原理及方法

一、測試原理

高低溫沖擊熱流儀通過氣流控制技術實現快速溫度變化，模擬產品在溫度環境下的耐受性。其核心原理包括：

1. 氣流密閉空間形成

• 試驗機輸出高溫或低溫氣流，通過氣流罩將被測樣品包裹，形成密閉測試腔。

• 氣流在腔內循環，使樣品表面溫度快速均勻變化，完成高低溫沖擊試驗。

2. 局部獨立沖擊

• 針對元器件（如IC芯片）可單獨隔離測試，避免對周邊器件造成影響。

• 溫變速率可達30~40℃/min，遠超傳統冷熱沖擊試驗箱。

3. 制冷與加熱系統

• 制冷：采用雙級復疊式壓縮機或電子膨脹閥調節制冷量，結合無氧銅管焊接技術，確保低溫工況下能耗降低30%。

• 加熱：通過高功率加熱管快速升溫，配合溫度傳感器實時反饋，實現精準控溫。
  
  

4. 振動與降噪設計

• 壓縮機安裝彈簧減振器，制冷管道采用圓弧彎設計，避免振動導致泄漏。

• 機箱內壁覆蓋波浪狀消音海綿，運行噪音低于60dB。

二、測試方法

高低溫沖擊測試主要分為兩箱法和三箱法，具體步驟如下：

1. 兩箱法

• 操作流程：

1. 將樣品置于測試箱中，通過閥門快速切換高溫/低溫氣流方向。

2. 樣品在高溫箱和低溫箱之間交替轉換，實現溫度沖擊。

• 適用場景：

• 適用于體積較小、可快速轉移的樣品。

• 溫變速率較高，但溫度均勻性略低于三箱法。

2. 三箱法

• 操作流程：

1. 樣品固定于測試箱中心位置，高溫和低溫氣流分別通過獨立管道進入。

2. 通過調節氣流比例，實現溫度的快速升降。

• 適用場景：

• 適用于大尺寸樣品或需保持樣品靜止的測試。

• 溫度均勻性優于兩箱法，但溫變速率略低。

3. 測試參數設置

• 溫度范圍：根據需求設定高溫（如+150℃）和低溫（如-70℃）極限值。

• 駐留時間：樣品在高溫或低溫環境中的停留時間（如5分鐘）。

• 轉換時間：溫度切換的過渡時間（如10秒）。

• 循環次數：設定溫度沖擊的重復次數（如100次）。

4. 數據記錄與分析

• 測試過程中，設備自動記錄溫度曲線、樣品外觀變化（如裂紋、變形）及功能特性（如電氣參數）。

• 通過數據分析，評估產品在溫度下的可靠性，為改進設計提供依據。

三、技術優勢

• 快速溫變：從-55℃到+125℃的轉換時間僅需10秒，滿足高要求測試標準。

• 節能設計：采用氣液旁路調節、蒸發溫度調節等技術，低溫恒溫時無需加熱平衡，運行功率降低50%。

• 安全保護：具備壓縮機吸排氣壓力自動保護、過載保護等功能，延長設備壽命。

四、應用領域

• 電子行業：測試電路板、芯片、電池等在溫度下的性能。

• 汽車工業：評估汽車零部件在高溫、低溫環境下的可靠性。

• 航空航天：模擬航天器在太空中的溫度條件。

• 材料科學：研究材料在熱脹冷縮下的物理和化學變化。

通過高低溫沖擊熱流儀的測試，可有效發現產品設計缺陷，提升產品在實際使用中的穩定性和壽命。