什么是高低温试验箱？

定义

高低温试验箱是一种用于模拟环境温度变化的试验设备。它能够在规定的容积空间内，通过制冷和加热系统营造出高温和低温的环境条件，从而对各类产品、材料或者零部件进行温度耐受性测试。这种设备广泛应用于电子、电器、汽车、航空航天、塑胶等众多行业。

工作原理

制冷原理：

一般采用蒸汽压缩式制冷。其主要部件包括压缩机、冷凝器、节流装置（如毛细管或膨胀阀）和蒸发器。压缩机将制冷剂气体压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器散热，使其变成高压液体。接着，经过节流装置降压后，制冷剂液体在蒸发器中汽化，吸收周围热量，从而实现制冷。例如，在使用 R404A 制冷剂时，压缩机将气态的 R404A 压缩，在冷凝器中，利用风冷或者水冷方式使其温度降低并液化，再通过节流进入蒸发器吸收热量来降低试验箱内温度。

加热原理：

通常通过电加热的方式。加热管安装在试验箱内合适的位置，当需要升温时，电流通过加热管，加热管的电阻丝发热，将电能转化为热能，进而提升试验箱内的温度。一些高低温试验箱还会采用 PID（比例 - 积分 - 微分）控制器来精确控制加热功率，确保温度上升的速度和最终温度的精准度。

结构组成

箱体结构：

箱体外壳一般采用优质冷轧钢板，表面经过静电喷涂处理，具有良好的耐腐蚀性和美观性。箱体内胆多为不锈钢材料，比如 SUS304 不锈钢，这种材料不仅耐腐蚀，而且易于清洁。内外层之间填充有保温材料，如聚氨酯泡沫等，它的导热系数低，可以有效减少试验箱内外的热量传递，提高保温性能。

温度控制系统：

这是高低温试验箱的核心部分。它包括温度传感器（如铂电阻传感器）、控制器和执行机构（如压缩机、加热管）。温度传感器实时监测箱体内的温度，并将信号反馈给控制器。控制器根据设定的温度值和反馈信号，通过控制算法（如 PID 控制算法）来调节压缩机和加热管的工作状态，使箱体内温度达到并稳定在设定值。

由风机和风道组成。风机促使箱体内的空气循环流动，使温度更加均匀。风道的设计要合理，确保冷空气和热空气能够在箱体内均匀分布。例如，通过在箱体顶部和底部设置出风口和回风口，让空气形成对流循环，避免局部温度过高或过低。

应用场景

电子电器行业：

用于测试电子产品（如手机、电脑主板等）在不同温度环境下的性能。例如，手机在高温环境下可能会出现电池鼓包、软件运行不稳定等问题；在低温环境下，触摸屏的灵敏度可能会下降。通过高低温试验箱，可以模拟这些极-端环境，对产品进行检测和优化。

汽车行业：

汽车零部件（如发动机控制单元、汽车灯具等）需要在不同的气候条件下正常工作。高低温试验箱可以模拟汽车在炎热沙漠（高温）和寒冷极地（低温）的环境，测试零部件的可靠性和耐久性，确保汽车在各种气候下的安全性和舒适性。

材料科学领域：

对于新型材料（如高分子材料、复合材料等）的研发，高低温试验箱可以帮助研究人员测试材料在不同温度下的物理和化学性质变化。比如，一些高分子材料在低温下可能会变脆，通过试验可以确定其脆化温度，为材料的应用提供参考