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如何理解冷热冲击试验箱的“预热”和“预冷”功能?

点击次数:2 更新时间:2026-01-27
在冷热冲击试验箱的运行流程中,预热与预冷功能是保障测试精度、模拟真实温变环境的核心前置环节,直接决定后续温度冲击试验的可靠性。二者本质是通过冷热冲击试验箱的加热、制冷系统协同运作,使高温区、低温区提前达到设定目标温度并实现热平衡,为样品提供瞬时温变冲击的基础条件。
预热功能针对冷热冲击试验箱高温区设计,核心是通过内置加热系统(多为镍铬合金电阻丝)释放热量,结合空气循环系统使高温区温度快速升至设定值并稳定。该过程不仅要让舱内空气达到目标温度,更需使舱体内壁、风道、样品架等结构部件实现热饱和,消除温度梯度。通常需维持30-60分钟,确保结构温度与空气温度差值≤1℃,避免样品进入后因部件吸热导致瞬时掉温,保障高温冲击强度达标。
预冷功能则依托冷热冲击试验箱的制冷系统(多为二元复叠式制冷),通过R404A与R23等制冷剂接力换热,快速降低低温区温度。预冷阶段需同时冷却舱体结构与储能部件,蓄积足够冷量,确保样品进入瞬间即可被低温气流包裹。若预冷不足,金属壁面余温会吸收冷量,导致舱内温度回升2-5℃,破坏低温冲击的瞬时性与稳定性,尤其对-40℃以下深冷测试影响更为显著。
预热与预冷的充分性直接关联试验合规性与数据准确性。依据IEC 60068-2-14标准,冷热冲击试验箱需保证冲击瞬间温度波动度≤±0.5℃,若预热、预冷时间过短,会导致控制系统“假就绪",使温度偏差扩大至±3℃以上,连续循环后偏差累积可达15℃,造成试验数据偏倚。同时,未充分预热或预冷的样品架会成为“温度污染源",引发局部温场失衡,影响样品受力均匀性。
实际操作中,需根据冷热冲击试验箱舱体容积、设定温差及样品特性调整预热预冷时间,通常不低于30分钟。两箱式与三箱式设备虽实现方式不同(提篮转移或风门切换),但均需以结构温度平衡为核心目标。规范执行预热预冷流程,既是冷热冲击试验箱精准模拟温变环境的前提,也是保障产品可靠性测试数据有效的关键。