步入式高低温试验室(步入式环境舱)属于大容积环境试验设备,主要用于大件产品、整机、批量样品做高低温贮存、温度循环试验;区别于台式 / 箱式高低温箱,腔体体积大,人员可直接进入舱内,温控、风道、负载、安装条件都有特殊设计。
常规配置:
标准型:‑20℃ ~ +85℃
中低温型:‑40℃ ~ +85℃
深冷型:‑60℃ ~ +85℃
高温拓展:部分机型最高可到 + 100℃;注意:极限温度不建议长期连续运行,长期使用建议向内预留 5‑10℃余量。
分为自由升降温和可编程线性升降温两类1)自由升降温(常规款):速率随温度变化,空载参考:
升温:常温→+85℃:40‑70min
降温:常温→‑40℃:60‑120min2)可程式线性速率:常用 0.5℃/min、1℃/min、1.5℃/min;
⚠️步入式腔体容积大,很难做到小箱体 2‑3℃/min 高速率;速率受腔体大小、样品负载、样品发热功率影响极大,选型必须按实际负载条件确认,不能只看空载指标。
舱内同一点温度波动:±0.3~±0.5℃,优质系统可达 ±0.2℃。
大腔体风道设计是关键,空载国标一般 ≤±2.0℃;
满载、样品摆放密集、样品自带发热,均匀度会变差;样品不能阻挡循环风道出风口、回风口。
显示分辨率 0.1℃,测控精度 ±0.5℃。
大多采用单级压缩或半复叠制冷系统;‑40℃以上多用单级双机组并联;‑40℃以下采用半复叠系统。
冷凝散热三种形式
风冷式:机组集成于机房侧,安装简单;对环境室温要求 5‑35℃,环境温度高时制冷能力衰减,机房发热量较大。
水冷式:板式 / 壳管冷凝器,需外接冷却水塔,制冷工况稳定,高温环境下性能稳定;需要供水、排水管路。
分体外置机组:压缩机、冷凝器放置室外,室内舱体噪音低,机房发热小,对室内环境友好,项目工程常用。
步入式制冷负荷大,一般配置多台压缩机分级启停,部分负荷节能运行;避免全功率持续工作。
大腔体最容易出现四角温差大、局部温度死角,风道决定实际试验效果。
主流:上送风、下回风,多台大功率循环风机,多点布风;配置静压箱,气流均匀铺满整个舱体;
不允许样品遮挡出风口、回风口;
如果带发热样品,需要加大循环风量,抵消样品发热造成局部高温。
PID 智能闭环控制;支持定值恒温 + 多段程序运行,可设置升温、恒温、降温、循环次数。
功能:程序曲线记录、数据存储、报警记录;支持通讯接口 RS485,可对接上位机。
保护功能:超温保护、压缩机高低压保护、过载保护、风机过载、舱门防误锁、漏电保护。
安全配置:内部逃生开锁装置(舱内人员可手动开门),是步入式强制安全项。
舱体:双层保温库板,聚氨酯发泡保温层,厚度 100‑150mm;低温机型保温层加厚,减少冷桥、结露。
舱门:大尺寸单开门 / 双开门,硅橡胶耐高低温密封胶条;设置门加热防结露,低温运行门框不凝露结冰。
测试孔:预留电缆测试孔,方便外接样品供电信号线。
观察窗:多层中空钢化玻璃,带防结露加热膜。
可增加湿度系统,温湿度范围一般:‑20℃~+85℃,20%~98% RH;
低温段(<0℃)一般不做湿度,低温下湿度功能失效。
样品负载:样品体积建议不超过舱容积 1/3;如果样品自身发热,会吃掉大量制冷量,降温速率、均匀度会明显下降,选型时必须提供样品发热功率。
环境条件:放置机房环境温度 5‑35℃;风冷机型机房通风要良好。
舱门开关:开门会大量带入外界空气,温度大幅波动,试验过程尽量少开门。
保温与冷桥:库板接缝、门框、管线穿孔位置处理不好,会出现外壁结露、冷量流失。
很难实现很高的线性升降温速率,大腔体热惯性大;追求 2℃/min 以上高速率,设备造价会大幅上升。
不适合做温度冲击试验,步入式是缓慢温度循环,不是快速冲击;冲击需求选用冷热冲击试验箱。
设备自重很大,前期土建需要考虑地面承重。