高低温试验箱是一种用于测试材料和设备在极端温度条件下性能的实验设备。其工作原理基于温度调节技术，通过模拟高温和低温环境来评估样品的耐受能力。试验箱通常由温度控制系统、冷却系统、加热系统、风扇系统和数据记录系统等组成，各部分协同工作以确保环境条件的稳定性和准确性。
温度控制系统
温度控制系统是高低温试验箱的核心部分，它负责调节和保持试验箱内的温度在设定范围内。系统通过使用温度传感器实时监测箱内的温度，并通过控制加热器和冷却器来调整温度。试验箱的温度范围通常可以达到-70°C到+180°C，具体范围根据不同型号和用途有所差异。
温度传感器常用的类型包括热电偶和RTD(电阻温度探测器)。热电偶由于其较快的响应时间和广泛的温度范围(例如K型热电偶可测量从-200°C到+1300°C)，在高低温试验箱中被广泛应用。RTD的温度测量精度较高，适用于要求精密控制的环境。温度控制系统会根据传感器的数据通过PID(比例-积分-微分)控制算法来调整加热器和冷却器的功率，从而稳定试验箱内的温度。
加热系统与冷却系统
加热系统通常包括电加热器，这些加热器通过电流通过电阻丝产生热量。高低温试验箱的加热器可以是铠装电加热器或镍铬合金加热器。其工作原理是将电流流经电阻丝，产生的热量被传导到试验箱内，使温度上升。加热系统能够在试验箱中快速升温，温度升高速度通常在3°C/min到5°C/min之间，具体速度取决于试验箱的设计和负载。
冷却系统则采用制冷剂循环的方式来降低温度。常用的制冷剂有R134a、R404A等，这些制冷剂通过压缩机进行压缩和膨胀，改变其物理状态，从而吸收试验箱内的热量。冷却系统的制冷能力通常用BTU/hr或kW表示，常见的冷却能力在2kW到20kW之间。冷却速度通常在2°C/min到3°C/min之间，具体取决于冷却系统的设计和制冷剂的类型。
风扇系统
为了确保试验箱内部温度均匀，风扇系统被用来实现空气循环。风扇系统通过将空气均匀地吹送到试验箱的各个角落，防止温度梯度的产生。风扇通常安装在试验箱的上部或侧面，通过调节风速来控制空气的流动速度。风速可以通过风扇转速调节，常见的风速范围在1m/s到3m/s之间。风扇系统的高效运作有助于加快温度的均匀性和稳定性。
数据记录系统
数据记录系统用于记录和监控试验过程中的各种参数。系统通过温度传感器和其他传感器收集数据，然后将这些数据记录到计算机或数据记录仪中。记录的数据包括试验箱内的温度、湿度(在湿热试验中)、运行时间等信息。常见的记录间隔为每分钟一次或每小时一次，根据试验要求可以调整。数据记录系统能够提供详细的试验数据，有助于分析样品在极端温度条件下的性能。
控制与操作
高低温试验箱通常配备有操作界面，如触摸屏或按钮面板，用户可以通过这些界面设置试验参数，如目标温度、升降温速率和试验时间。操作界面提供了便捷的设置和调整功能，用户可以输入设定值并启动试验程序。试验箱的自动控制功能可以在设定的温度范围内自动调节加热和冷却系统，以保持稳定的环境条件。
高低温试验箱的工作原理通过上述各系统的协同运作实现温度的精确控制和稳定。其应用范围包括材料测试、电子产品测试、耐寒和耐热测试等，通过模拟极端温度环境，帮助评估和验证产品的性能和可靠性。
本文链接地址：http://www.cryoworkes.com/1060.html
